应变控制的马约拉纳与安德烈亚束态在无序超导半导体异质结构之间的交叉

在超导混合系统中，明确识别拓扑马约拉纳束态（MBSs）面临着困扰——特别是部分分离的安德烈亚束态（psABSs），它们可以模拟马约拉纳特征。我们指出，空间非均匀应变提供了一种系统性地控制和相互转换这些低能态的方法。我们采用紧束列 Bogoliubov--de Gennes 模拟，研究具有超导性、拉沙加 spin-orbit 耦合、泡克场和无序性的一维半导体纳米线和石墨烯纳米带。我们发现，即使是微弱的应变也能通过修改有效带参数和重新分配波函数权重来定性地重塑低能谱。在纳米线中，应变调节马约拉纳分量的空间重叠并移动拓扑相边界，从而实现在平凡态、psABSs 和拓扑 MBSs 之间的受控交叉。在石墨烯纳米带中，由于多带效应和边缘态产生密集、混合的低能谱，应变抑制能带混合、提升简并性，并稳定局部化模式。在两种平台上，我们识别出无序引起的 psABSs 被转换为通过应变增强的非局域性而分离且稳健的 MBSs 的情形。我们进一步发展了基于位置相关拓扑质量和应变驱动的域壁运动的解析框架，捕捉了这些交叉的物理机制，并给出马约拉纳模式出现和稳定性的实空间准则。我们的结果确立了应变作为在现实无序系统中区分和稳定拓扑 MBSs 的有效调节参数，并提示了一条在与拓扑量子计算相关的复杂混合结构中实现改进控制和识别马约拉纳模式的可实验路径。