金属表面态中的拓扑超导性与马约拉纳费米子

重金属（如 Au、Ag 和 Pb）通常具有由强 Rashba 自旋轨道耦合分裂的尖锐表面态。这些表面态的强自旋轨道耦合和二维特性使其成为实现拓扑超导性和马约拉纳费米子的理想平台。在本文中，我们进一步发展了在准一维金属线末端实现马约拉纳费米子的方案。我们展示了如何通过近邻效应、无序和相互作用的组合在金属表面态上诱导超导性。沿导线方向施加磁场可将导线驱动进入具有马约拉纳末端态的拓扑非平庸态。与垂直磁场情况（其中化学势必须在 Rashba 能带交叉点附近精细调节）不同，平行磁场允许在任意大的化学势下实现马约拉纳费米子。随后我们表明，尽管存在来自体金属的大载流子密度，仍然可以通过门控有效地控制表面态的化学势。我们方案的最简版本仅涉及沉积在传统超导体上的 Au(111) 薄膜，应易于实现。