具有鲁棒 Majorana 态的钉扎涡旋的隧穿谱

我们研究了一种由拓扑绝缘体和带有孔洞的超导体组成的异质结构。该孔洞钉扎了一个涡旋。该系统支持一个束缚在涡旋核心的鲁棒 Majorana 费米子态。我们研究了利用扫描隧道谱 (i) 在 proposed 装置中探测 Majorana 费米子以及 (ii) 研究束缚在涡旋核心的激发态的可能性。Majorana 费米子表现为依赖于磁场的隧穿电导零偏压异常。已获得探测 Majorana 费米子的最佳参数。在最佳机制下，Majorana 费米子与激发态之间被一个显著的能隙隔开。零能态的数量等于孔洞中的磁通量子数；因此，零偏压异常的强度取决于磁场。我们还研究了束缚在核心的最低能激发态。激发态谱不同于典型的 Abrikosov 涡旋谱，为 Majorana 态的观测提供了额外的间接证实。