二维外延超导体-半导体异质结构：拓扑超导网络的平台
介观与纳米尺度物理
2016-04-06 v2
摘要
拓扑超导这一新兴领域的进展依赖于结合超导性、低载流子密度和自旋轨道耦合（SOC）的新材料组合的合成。例如，理论[1-4]指出，具有强SOC的一维（1D）半导体（Sm）与超导体（S）之间的界面承载具有非平凡拓扑性质的马约拉纳模式[5-8]。最近，在InAs纳米线上外延生长Al被证明能产生具有均匀透明界面的高质量S-Sm系统[9]以及硬诱导能隙，这由被强烈抑制的亚能隙隧穿电导所指示[10]。在此我们报道了具有外延Al的二维（2D）InAs/InGaAs异质结构的实现，产生了具有与外延纳米线同样好的结构和输运特性的平面S-Sm系统。二维外延S-Sm系统的实现代表了相对于纳米线的显著进步，允许通过自上而下的加工实现扩展网络。在众多潜在应用中，这种新材料系统可作为具有栅控马约拉纳零模式的拓扑超导体复杂网络的平台[1-4]。我们展示了可栅控的约瑟夫森结以及基于过剩电流与正常态电阻乘积的高度透明2D S-Sm界面。
引用
@article{arxiv.1511.01127,
title = {Two-dimensional epitaxial superconductor-semiconductor heterostructures: A platform for topological superconducting networks},
author = {J. Shabani and M. Kjaergaard and H. J. Suominen and Younghyun Kim and F. Nichele and K. Pakrouski and T. Stankevic and R. M. Lutchyn and P. Krogstrup and R. Feidenhans'l and S. Kraemer and C. Nayak and M. Troyer and C. M. Marcus and C. J. Palmstrøm},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.01127},
year = {2016}
}