狄拉克半金属-超导体器件中的零偏导峰
介观与纳米尺度物理
2020-07-08 v2 材料科学
摘要
马约拉纳零模（MZMs）是实现拓扑量子计算机的基本构件，可出现在超导体与拓扑材料的界面处。为确认 MZMs 存在而被广泛追寻的实验特征之一，是在微分电导测量中观测到大的、量子化的零偏导峰（ZBCP）。在本快报中，我们报道了在 normal metal（钛/金 Ti/Au）+ 狄拉克半金属（砷化镉 Cd3As2）+ 常规超导体（铝 Al）的结结构中观测到如此大的 ZBCP，其值接近正常态电导的四倍。我们的详细分析表明，这一大的 ZBCP 极有可能不是由 MZMs 引起的。相反，我们将 ZBCP 归因于两个相距较远的超导 Al 电极间超电流的存在，由于电路和超电流相的热涨落，该超电流表现为零偏峰——这一机制由 Ivanchenko 和 Zil'berman 在 50 多年前提出 [JETP 28, 1272 (1969)]。因此，我们的结果呼吁在将多端半导体或拓扑绝缘体/半金属装置中大 ZBCP 的起源归于 MZMs 时须极度谨慎。我们从而提供了判定 ZBCP 绝对不是由 MZM 引起时的标准。此外，我们展示了超电流效应在异常长距离上发生以及洁净完美 Andreev 反射特征的若干显著实验结果。
引用
@article{arxiv.1909.08146,
title = {Zero Bias Conductance Peak in Dirac Semimetal-Superconductor Devices},
author = {W. Yu and Rafael Haenel and M. A. Rodriguez and S. R. Lee and F. Zhang and M. Franz and D. I. Pikulin and W. Pan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.08146},
year = {2020}
}
备注
with Supplemental Material, which includes theoretical modeling, experimental raw data sets used in Figure 3, and data fitting code