无序介质中的部分分离马约拉纳模
介观与纳米尺度物理
2024-03-12 v2
摘要
聚焦于近期半导体-超导体(SM-SC)异质结构中马约拉纳零模实验的启示,我们批判性考察了零偏压微分电导的量子化作为无序存在下马约拉纳物理可能明确特征的问题。通过数值计算不同无序实现下作为塞曼分裂和化学势函数的零偏压电导(ZBC)图,我们表明:以 ZBC 值(近似)等于 且在高维参数空间中具有有限面积/体积为特征的量子化“岛”的存在,代表了支持马约拉纳零模(MZMs)或部分分离马约拉纳模(ps-MMs)的马约拉纳物理的独特特征。我们发现,在强无序存在下,马约拉纳物理仅局部涌现并产生 ps-MMs,而当一个马约拉纳模位于系统末端时,其进而生成小的量子化岛。观测这些小岛可能需要样品筛选以及对控制参数空间大体积的系统性扫描。随着无序减弱,量子化岛尺寸增大并最终合并为大的拓扑区域。由于位于系统相对两端的 MZMs 的存在通常与大量子化岛相关,在缺乏令人信服的实验证据(即便是小的量子化岛)的情况下,寻找 MZM 诱导的端到端关联为时尚早。我们得出结论:量子化岛的观测明确展示了马约拉纳物理所需关键要素的存在,为评估无序强度提供了优秀的诊断工具,因此代表了马约拉纳探索中下一个自然里程碑。
引用
@article{arxiv.2105.06469,
title = {Partially-separated Majorana modes in a disordered medium},
author = {Chuanchang Zeng and Gargee Sharma and Sumanta Tewari and Tudor Stanescu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.06469},
year = {2024}
}
备注
12 pages, 10 figures. Published version