鐵磁拓撲絕緣體材料薄膜可以在不需要外部磁場的情況下承載量子反常霍爾效應,在這種材料中誘導庫珀配對是實現具有相關手性馬約拉納邊態的拓撲超導性的一種潛在方法。然而,由于固有的實驗限制,在這種狀態下發現超導鄰近效應的證據仍然是極具挑戰。近日,來自德國科隆大學的A. A. Taskin和Yoichi Ando等人展示了穿過窄超導Nb電極的交叉Andreev反射,該電極與量子反常霍爾絕緣體的手性邊緣態接觸。
文章要點:
1) 該研究發現,在交叉安德烈夫反射過程中,從一個端子注入的電子在另一個端子處被反射為空穴,在超導體中形成庫珀對,這是手性邊緣態中誘導超導對關聯的一個主要特征;
2) 此外,該研究發現交叉安德烈夫反射過程的特征長度比鈮中的超導相干長度長得多,這表明交叉安德烈夫反射確實是由量子反常霍爾絕緣體表面上感應的超導性介導的,這一研究結果為拓撲超導性和馬約拉納物理學的研究,以及對非阿貝爾零模的探索提供了思路。
參考資料:
Uday, A., Lippertz, G., Moors, K. et al. Induced superconducting correlations in a quantum anomalous Hall insulator. Nat. Phys. (2024).
10.1038/s41567-024-02574-1
https://doi.org/10.1038/s41567-024-02574-1