电子型FeSe基高温超导体的磁通束缚态与Majorana零能模

作     者：陈晨 刘琴 张童 封东来 Chen Chen;Liu Qin;Zhang Tong;Feng Dong-Lai

作者机构：复旦大学物理学系应用表面物理国家重点实验室先进材料实验室上海200438 表面物理与化学重点实验室绵阳621908 人工微结构科学与技术协同创新中心南京210093 中国科学技术大学物理学院合肥微尺度物质科学国家研究中心合肥230026 上海量子科学研究中心上海201315 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2021年第70卷第1期

页      面：82-99页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研发计划(批准号:2017YFA0303004,2016YFA0300200) 国家自然科学基金(批准号:11888101,11790312) 上海市市级科技重大专项(批准号:2019SHZDZX01) 中国博士后科学基金(批准号:BX20200097,2020M681137)资助的课题 

主　　题：磁通涡旋 束缚态 Majorana 零能模 拓扑超导体 量子化电导 

摘      要：作为凝聚态物理中一类新奇准粒子态,Majorana零能模(Majorana zero mode)由于可用来实现拓扑量子计算而成为当前的研究热点.理论预言,Majorana零能模可作为特殊的束缚态出现在一些拓扑超导体的磁通涡旋中.但实际超导体磁通中还可能存在其他低能束缚态或杂质态,这给Majorana零能模的辨别和具体应用带来了困难.目前实验上寻找合适的拓扑超导体系、分辨出清晰的Majorana零能模仍然是十分迫切的.本文主要介绍最近利用高能量分辨的扫描隧道显微镜,对电子掺杂铁硒类超导体(Li,Fe)OHFeSe和单层FeSe/SrTiO3磁通态进行的研究.实验上在前者的自由磁通中观测到清晰的零能模,并进一步测量到Majorana零能模的重要特征—量子化电导.而在后者磁通中只发现常规Caroli-de Gennes-Matricon(CdGM)束缚态,反映出s波对称性的特征.这系列实验既为Majorana零能模物性的进一步研究提供了合适平台,也为澄清铁基超导体中拓扑超导电性的来源提供了线索.