| 拓扑半金属-超导体异质结的约瑟夫森效应 |
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| 引用本文： | 初纯光,王安琦,廖志敏.拓扑半金属-超导体异质结的约瑟夫森效应[J].物理学报,2023(8):279-298. |
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| 作者姓名： | 初纯光 王安琦 廖志敏 |
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| 作者单位： | 1. 北京大学物理学院人工微结构和介观物理国家重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(批准号:91964201,61825401,12204016)； |
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| 摘 要： | 拓扑半金属是一类受对称性保护的无能隙量子材料.因其相对论性能带色散关系,拓扑半金属中涌现出丰富的量子态和量子效应,例如费米弧表面态和手征反常.近年来,因在拓扑量子计算的潜在应用,拓扑与超导的耦合体系受到广泛关注.本文从两方面回顾拓扑半金属-超导体异质结体系近年来的实验进展:1)超导电流对拓扑量子态的模式过滤; 2)拓扑超导和Majorana零能模的探测与调控.对于前者,利用约瑟夫森电流对电磁场的响应,拓扑半金属中费米弧表面态的弹道输运被揭示,高阶拓扑半金属相被证实,有限动量配对及超导二极管效应被实现.对于后者,通过交流约瑟夫森效应,狄拉克半金属中4π周期的拓扑超导态被发现,纯电学栅压调控的拓扑相变被实现.本文最后展望了拓扑半金属-超导体异质结体系的发展前景和在Majorana零能模编织和拓扑量子计算上的潜在应用.
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| 关 键 词： | 拓扑半金属 约瑟夫森效应 拓扑超导 Majorana零能模 |
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