检验超导体上反铁磁原子链末端态的拓扑性质
超导电性
2023-05-31 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
在拓扑非平庸物质相边界处形成的边缘态因其对局域扰动的稳定性，是未来器件应用的有前途的候选者。由 s 波超导体邻近效应作用的磁有序自旋链，被预言会进入一个拓扑非平庸的微小能隙相，其两端局域有零能马约拉纳模（MMs）。然而，模仿 MM 性质的非拓扑末端态的存在会破坏对其的明确观测。在此，我们报道一种实验方法，用于首次判定在反铁磁自旋链中观测到的末端态的 MM 本质。利用扫描隧穿谱，我们分别在 Nb(110) 或 Ta(110) 上的 Mn 链中发现位于有限或近零能的末端态，且处于大微隙内。通过在链的一端引入局域扰动缺陷，该侧末端态从零能分裂开而另一侧没有——这排除了它们的 MM 起源。一个最小模型表明，尽管在反铁磁自旋链中容易实现承载此类常规末端态的宽拓扑平庸微隙，但要将系统驱动到具有 MMs 的拓扑非平庸相需要不切实际的大自旋轨道耦合。这种通过局域缺陷扰动链的方法来探测未来候选拓扑边缘模对局域无序的稳定性是一个有力工具。
引用
@article{arxiv.2211.00561,
title = {Testing the topological nature of end states in antiferromagnetic atomic chains on superconductors},
author = {Lucas Schneider and Philip Beck and Levente Rózsa and Thore Posske and Jens Wiebe and Roland Wiesendanger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.00561},
year = {2023}
}