铁基超导体Fe(Te,Se)中相调控诱导的马约拉纳模及编织实现

近期实验报道了FeSe$_{0.45}$Te$_{0.55}$中晶界域壁束缚的色散一维马约拉纳模的证据。本文通过第一性原理计算表明,域壁中的铁原子沿壁取向自发形成铁磁序。在适当的壁宽与磁化强度下,该铁磁性可在域壁分隔的表面超导区域间施加$\pi$相位差。据此,FeSe$_{0.45}$Te$_{0.55}$的拓扑表面超导态可产生由壁束缚的一维马约拉纳模。更有趣的是,我们进一步提出了FeSe$_{0.45}$Te$_{0.55}$/铁磁体/FeSe$_{0.45}$Te$_{0.55}$形式的表面结,可通过控制内部铁磁势垒的宽度或磁化强度来创建与融合马约拉纳零模。所设计器件可实现马约拉纳零模的编织与读取。该表面结在超导拓扑量子计算中有潜在应用。