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LiFeAs超导体中可调涡旋马约拉纳零模

超导电性 2021-07-08 v1 材料科学

摘要

近期在铁基超导体(FeSCs)涡旋中实现本征马约拉纳零模(MZMs)为长期寻求的容错量子计算提供了有前景的平台。MZMs与最低激发态之间较大的拓扑能隙使得对这些材料中涡旋MZMs的详细表征成为可能。尽管取得这些成就,基于MZM编织的拓扑量子计算在这一新马约拉纳平台上的实际实现仍遥不可及。最紧迫的问题包括缺乏涡旋MZMs的可控调控方法,以及FeSC马约拉纳化合物的非均匀性在编织过程中破坏MZMs。因此,在具有化学计量组成和电中性解理表面的真正均匀化合物中实现可调涡旋MZMs极为可取。在此我们实验证明化学计量超导体LiFeAs是克服这两大障碍的良好候选。利用扫描隧道显微镜,我们发现自然表面不存在的MZMs可出现在受本征杂质影响的涡旋中。我们的详细分析与模型计算阐明了该材料中MZMs的出现机制,为通过静电栅极等可控方法实现MZMs调控铺平了道路。该均匀材料中MZMs的可调性为操控与编织MZMs这一拓扑量子计算的基本要素提供了前所未有的平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.04735,
  title  = {Tunable vortex Majorana zero modes in LiFeAs superconductor},
  author = {Lingyuan Kong and Lu Cao and Shiyu Zhu and Michał Papaj and Guangyang Dai and Geng Li and Peng Fan and Wenyao Liu and Fazhi Yang and Xiancheng Wang and Shixuan Du and Changqing Jin and Liang Fu and Hong-Jun Gao and Hong Ding},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.04735},
  year   = {2021}
}

备注

21 pages, 10 figures. Suggestions and comments are welcome