FeSe$_{0.45}$Te$_{0.55}$中拓扑表面超导的起源

在拓扑超导体中设计马约拉纳零模——实现拓扑量子计算与基于拓扑的器件的新范式——一直受限于缺乏具有足够大超导能隙的材料。然而，近期实验提供了令人振奋的证据，表明在具有几 meV 完整 $s_\pm$-波能隙的铁基超导体 FeSe$_{0.45}$Te$_{0.55}$ 中存在拓扑表面超导。在此，我们提出 FeSe$_{0.45}$Te$_{0.55}$ 表面拓扑超导出现的机制，通过证明超导能隙的 $s_\pm$-波对称性、近期观测到的表面磁性以及 Rashba 自旋轨道相互作用之间的相互作用产生了若干拓扑超导相。此外，所提出的机制解释了一系列实验观测到的拓扑超导特征，例如在涡旋核中心以及线缺陷末端出现马约拉纳零模，以及沿某些类型畴壁的手性马约拉纳边缘模。我们还提出，畴壁附近的超电流空间分布是可通过扫描超导量子干涉器件测量的特征信号，可借此区分手性马约拉纳边缘模与平庸隙内态。