抽象的主要激发是固体材料中Majorana fermions的准粒子类似物。典型的示例是Majorana零模式(MZM)和分散的Majorana模式。通过扫描隧道光谱进行探测时,前者表现为明显的电导峰,可精确定位在零能量处,而后者的表现为恒定或缓慢变化的状态密度。MZM遵守非亚伯统计,被认为是拓扑量子计算的基础,它高度免疫环境噪声。现有的MZM平台包括混合结构,例如拓扑绝缘子,半导体的纳米线或1D原子链,在传统的超导体顶部以及单个材料,例如铁基超导体(IBSS)和4HB – TAS 2。最近,在IBS Lifes中也实现了有序且可调的MZM晶格,为将来的拓扑量子计算提供了可扩展且适用的平台。在这篇综述中,我们介绍了最近对MZM的局部探测研究的概述。由材料平台分类,我们从feTe 0.55 SE 0.45和(li 0.84 Fe 0.16)Ohfese的feTe feete超导体中的MZM开始。然后,我们回顾了Iron-Pnictide超导体的主要研究以及IBSS以外的其他平台。我们进一步审查了有关有序和可调的MZM晶格的最新作品,表明菌株是调整拓扑超导性的可行工具。最后,我们就未来的Majorana研究提供了摘要和观点。
密度波(DW)阶的顺序被认为与最近发现的高温超导体LA 3 Ni 2 O 7中的超导性相关。然而,仍然缺乏对其在高压下进化的实验研究。在这里,我们探索了双层镍3 ni 2 o 7单晶体中的准颗粒动力学,使用超快光泵探针光谱在高达34.2 GPA的高压下。在环境压力下,温度依赖的松弛动力学表明,由于在151 K附近的能量间隙打开了能量隙,因此表现出声子瓶颈的效果。Rothwarf-Taylor模型确定了DW样间隙的能量尺度为66 MeV。结合了最近的体验结果,我们建议在环境压力和低温下的DW样过渡是自旋密度波(SDW)。随着压力的增加,该SDW顺序被显着抑制至13.3 GPA,然后在26 GPA左右完全消失。值得注意的是,在高于29.4 GPA的压力下,我们观察到另一个类似DW的顺序的出现,其过渡温度约为135 K,这可能与预贴的电荷密度波(CDW)顺序有关。我们的研究提供了在高压下类似DW的差距演化的实验证据,从而对LA 3 Ni 2 O 7中DW顺序与超导性之间的相关性提供了关键的见解。
第二次谐波(2Ω)非线性霍尔效应(NLHE)[1,2]可以通过用基于大的基于晶体的同类产品代替古老的基于界面的设备,从而带来逻辑和能量收获技术的新范式[3]。另一方面,NLHE对费米表面的几何形状非常敏感。nhle可以在鞍点[4]和扁平带的位置提供丰富的信息,并直接探测原子上薄的Chern绝缘子中的拓扑相变[5]。在原子薄量子材料的异质结构中获取有关电子特性的信息至关重要,那里的结构对称性工程和热功能可调的复杂的准粒子带共存。在这项工作中,我们在反转对称性的高质量双层石墨烯(BLG)上进行了实验研究,这是掺杂(n)介电位移的函数(d)和温度(t)。我们的结果揭示了不可预见的外在散射和界面应变诱导的内在浆果曲率偶极子(BCD)的二二,其符号和幅度可以通过N和/或D在BLG的低能带边缘附近调节。远离带边缘,观察到NLHE由外部散射占主导地位。BLG中的第二个谐波产生效率V XX(Y)2Ω /VXXΩ2为〜50 V -1,在所有可伸缩材料中最高。此外,v xx(y)2Ω的符号变化的n -d分散轨迹轨迹在BLG中带走了与拓扑相关的LIFSHITTINTIONS。我们的工作将BLG建立为一个高度可调的平台,以生成NLHE,进而探测双层石墨烯中引人入胜的低能电子结构。
• Sessi 等人,拓扑手性半金属 PdGa 两种对映体中手性相关的准粒子干涉。自然通讯 11 ,3507 (2020) https://doi.org/10.1038/s41467-020-17261-x • Zhang 等人,拓扑超导异质结构中的竞争能级。纳米快报 21 ,2758-2765,(2021)。https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c04648 • Chang 等人,SnTe/PbTe 单层横向异质结构中的涡旋取向铁电畴。先进材料,33 ,2102267 (2021)。 https://doi.org/10.1002/adma.202102267 • Küster 等人,将约瑟夫森超电流和 Shiba 态与非常规耦合到超导体的量子自旋关联起来。《自然通讯》12,1108 (2021)。https://doi.org/10.1038/s41467-021-21347-5 • Küster 等人,与超导凝聚态耦合的局部自旋之间的长距离和高度可调相互作用。《自然通讯》12,6722 (2021)。https://doi.org/10.1038/s41467-021-26802-x • Brinker 等人,原子制作的量子磁体的异常激发。《科学进展》8,eabi7291 (2022)。 DOI:10.1126/sciadv.abi7291 • Küster 等人,稀疏自旋链中的非马约拉纳模式接近超导体。美国国家科学院院刊 119,e2210589119 (2022)。https://doi.org/10.1073/pnas.2210589119 • Soldini 等人,二维 Shiba 晶格作为晶体拓扑超导的可能平台。自然物理学 19,1848–1854 (2023)。https://doi.org/10.1038/s41567-023-02104-5 • Wagner 等人,Designer-Supraleiter nehmen Form an。物理学家时代 (2024) https://doi.org/10.1002/piuz.202401701
很久以前就强调了自旋爆发对SR 2 RUO 4物理学的重要性[1]。该材料接近旋转密度波不稳定性和杂质的小浓度触发排序[2,3]。Sidis等人开创的非弹性中子散射(INS)实验。 [1]并在多年来进行了修复[4-10]表明,磁反应本质上是:(i)与均匀敏感性的均匀敏感贡献相关的弱动量贡献,与频带值相比,均匀敏感性的增强因子(一致)均匀敏感性的增强因子,与频带值相比[11,12])和(ii)evection [11,12])和(ii)(ii)/(ii)(ii)quemmentrate qummentrate quntimemensurate quntiment qumensurate quntiment 3,0。 3,0)[13]靠近旋转密度波(SDW)不稳定性[10]。 使用密度函数理论(DFT)和随机相近似(RPA)预测了Q SDW处的峰值。 但是,RPA并未解释宽结构,它预测在反铁磁X点Q x =(0。)处的响应 5,0。 5,0)高于 - 点响应q =(0,0,0),与实验相矛盾[10]。 最近,已经意识到,该材料中强相关性的起源可能与长波长磁相关性相关,而是与hund的耦合驱动的局部相关性[15,16]。 在此图片之后获得了SR 2 RUO 4的广泛物理特性的成功描述,并由定量的动态均值结构理论(DMFT)计算支持。Sidis等人开创的非弹性中子散射(INS)实验。[1]并在多年来进行了修复[4-10]表明,磁反应本质上是:(i)与均匀敏感性的均匀敏感贡献相关的弱动量贡献,与频带值相比,均匀敏感性的增强因子(一致)均匀敏感性的增强因子,与频带值相比[11,12])和(ii)evection [11,12])和(ii)(ii)/(ii)(ii)quemmentrate qummentrate quntimemensurate quntiment qumensurate quntiment 3,0。 3,0)[13]靠近旋转密度波(SDW)不稳定性[10]。 使用密度函数理论(DFT)和随机相近似(RPA)预测了Q SDW处的峰值。 但是,RPA并未解释宽结构,它预测在反铁磁X点Q x =(0。)处的响应 5,0。 5,0)高于 - 点响应q =(0,0,0),与实验相矛盾[10]。 最近,已经意识到,该材料中强相关性的起源可能与长波长磁相关性相关,而是与hund的耦合驱动的局部相关性[15,16]。 在此图片之后获得了SR 2 RUO 4的广泛物理特性的成功描述,并由定量的动态均值结构理论(DMFT)计算支持。3,0。3,0)[13]靠近旋转密度波(SDW)不稳定性[10]。使用密度函数理论(DFT)和随机相近似(RPA)预测了Q SDW处的峰值。但是,RPA并未解释宽结构,它预测在反铁磁X点Q x =(0。5,0。5,0)高于 - 点响应q =(0,0,0),与实验相矛盾[10]。最近,已经意识到,该材料中强相关性的起源可能与长波长磁相关性相关,而是与hund的耦合驱动的局部相关性[15,16]。在此图片之后获得了SR 2 RUO 4的广泛物理特性的成功描述,并由定量的动态均值结构理论(DMFT)计算支持。This includes the large mass enhancements of quasi- particles observed in de Haas–van Alphen experiments [ 17 ] and angle-resolved photoemission spectroscopy [ 18 ] as well as quasiparticle weights and lifetimes [ 15 ], nuclear magnetic resonance [ 15 ], optical conductivity [ 19 , 20 ], thermopower
混合超导体 - 触发器设备为固态量子信息处理提供了独特的优势。特别是,自十年前的成立以来,Gatemon Qubit已被证明是一个多功能的实验平台。对于所有类型的Qubits,理解和克服的破坏性是向大规模量子计算进展的重要部分。在本论文中,提出了与GATEMON中的分层有关的三个不同的研究。首先,在有限的磁场中研究了在Inas纳米线中形成的带有完全覆盖的壳的gatemon。在应用领域中调查该系统的是可能存在Majorana零模式的可能性,该模式可用于防止逆转。观察到量子转换频率对磁场的非单调依赖性被观察并解释为破坏性的小公园效应。没有观察到有限的主要耦合(E M)的特征。通过测量值的电荷分散体,将上限放置在E m / h <10mHz时。接下来,研究了纳米诺威氏菌在纳米线gatemon中诱导的奇偶校验切换。准颗粒中毒会导致逆转状态,并且是超导Qubits损失的重要来源。在零磁场时,发现切换在100 ms的时间尺度上发生。随着温度或磁场的增加,切换速率被观察到第一个常数,然后呈指数增加,这与共存非平衡和热准粒子的常规图片一致。在零磁场上缓慢的平价切换对于gatemon连贯时间的未来发展有希望。最后,提出了对基于2DEG的盖特尼人的早期结果,其多个大门接近约瑟夫森交界处。
a)应向信件解决的作者:jianwangphysics@pku.edu.cn抽象硬点接触光谱和扫描探针显微镜/光谱是研究具有强大可扩展性的材料的强大技术。为了支持这些研究,需要具有各种物理和化学特性的技巧。为了确保实验结果的可重复性,应标准化尖端的制造,并应设置可控且方便的系统。在这里,提出了一种用于制造各种技巧的系统方法,涉及电化学蚀刻反应。反应参数分为四类:解决方案,电源,浸入深度和中断。设计和构建了蚀刻系统,以便可以准确控制这些参数。使用该系统,探索和标准化了铜,银,金,铂/虹膜合金,钨,铅,铅,铁,铁,镍,钴和薄金的蚀刻参数。在这些技巧中,探索并标准化了白银和尼伯族的新食谱。进行光学和扫描电子显微镜,以表征尖锐的针头。用蚀刻的银色尖端进行了相关的点接触实验,以确认被制成尖端的适用性。I.引言是研究超导体的强大工具,点接触光谱(PC)技术已成功地应用于对具有各种特性的材料的研究。1-8在实验中,PC被归类为软点接触和硬点接触。7-13前者通常使用银色涂料形成点接触。硬点接触中的技巧用法使PC具有更多的可能性。传统上,通过PCS,可以方便地测量超导体的超导差距和配对对称性,以及通过PCS进行的有关准二粒激发(例如镁质和声子)的能量信息。1-5近年来,在硬点接触实验中发现了尖端诱导的或增强的超导性,其机制归因于局部掺杂效应,局部高压效应和对边界的界面效应。
•全息金属和分数化的费米液体,S。Sachdev,物理审查信105,151602(2010)(2010年),凝聚态物理学的量子质量理论与Sachdev和Ye的1993年纸张和2010年的div> Sachdev的量子物理学的量子理论从凝结物质物理学中的量子理论产生了直接而广泛的影响。<2010年的论文是第一个指出的“某些平均田间间隙旋转液体”是量子质状态,而没有准粒子激发意识到带电黑洞的低能量量子物理。用“平均田间间隙旋转液体” sachdev提到了现在所谓的syk临界状态。基于A. Georges,O。Parcollet和S. Sachdev的结果,物理评论B 63,134406(2001),Sachdev在2010年的论文中辩称,Syk模型与半经典级别的SYK模型之间的对应关系。这种连接基于普通的普朗克动力学和广泛的零温度熵,这意味着Bekenstein-Hawking黑洞熵并未通过指数较大的基态退化来实现。2015年,基塔夫(加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校的基特(Kitp)会谈)表明,该信件在完全量子级别。近年来,这种联系经历了快速发展,并导致人们了解了在d≥4个时空维度中非苏匹配电荷的黑洞的低能状态的通用通用结构(L.V.iliesiu,S。Murthy和G.J.Turiaci,Arxiv:2209.13608,S。Sachdevarxiv:2304.13744)。,Arxiv:2201.03096。SYK模型也是了解霍金辐射的最新进展的关键测试基础 - 请参阅R. Buosso等。
© Prof. Mirko Cinchetti 晶体中过渡金属离子局部 3d 态之间的激发,通常称为 dd 跃迁,在固态物理、材料科学和化学中的各种现象中起着关键作用。这些跃迁对过渡金属氧化物的光学性质、氧化物表面的催化活性、高温超导性和磁行为有重大贡献,促进了自旋交叉跃迁,并将光激发与声子和磁振子等量化现象联系起来。二维 (2D) 反铁磁体中发现的独特效应,例如电子-声子束缚态、亚太赫兹 (sub-THz) 频率磁振子模式和混合声子-磁振子模式,凸显了由 dd 跃迁驱动的复杂现象。在本次演讲中,我将讨论我们最近对 FePS 3 的研究,之所以选择 FePS 3,是因为它有望成为一种可扩展的范德华反铁磁半导体,即使在 2D 极限下也能保持磁序。我们采用了两种互补的实验方法。首先,进行泵浦探测磁光测量,以观察激光驱动的晶格和自旋动力学。与 Fe 2+ 多重态中的 dd 跃迁共振的泵浦诱导了以 3.2 THz 振荡的相干声子模式。值得注意的是,这种模式在低光吸收范围内是可激发的,甚至可以保护单个反铁磁层免受损坏。模式的振幅随温度升高而减小,在系统转变为顺磁相时在尼尔温度下消失,从而说明了它与长程磁序的联系。此外,在外部磁场中,这种 3.2 THz 声子模式与磁振子模式混合,从而能够对所得的声子-磁振子混合模式进行光学激发 [1]。此外,我们利用角分辨光电子能谱 (ARPES) 探测基态的电子结构 [2],并利用时间分辨 ARPES 捕捉 FePS 3 中选定自旋允许和自旋禁忌 dd 跃迁的超快动力学 [3]。磁光实验的见解与 ARPES 的发现相结合,揭示了 FePS 3 中 dd 跃迁背后的复杂准粒子动力学,从而更深入地了解它们在量子材料行为中的作用。
实现量子计算的主要障碍 [1] 是处理量子误差。从环境中分离出一点量子信息已经够具挑战性的了;然而,为了实现一台有用的量子计算机,必须维持数千个纠缠量子比特的相干性。拓扑量子比特的用途在于它们内置了容错能力,这是由于任意子和边界模式之间的空间分离 [2]。马约拉纳零模式 [3-5] 是 p 波超导纳米线的端模式,是拓扑量子计算中最有前途的方向之一 [4,6-14]。这些马约拉纳端模式可以非局部地存储信息,并且可以编织起来执行受拓扑保护的逻辑门 [15-22]。尽管拓扑量子比特具有一定程度的防错能力,但它们仍然需要纠错才能完全实现为计算量子比特。完美的马约拉纳量子比特将具有无限长,并保持在零温度下。非零温度会导致有限的准粒子密度,从而导致量子比特出现错误。存在诸如环面码 [ 2 ]、表面码 [ 23 – 26 ] 和颜色码 [ 27 – 29 ] 之类的纠错码,它们可以在马约拉纳量子比特上实现 [ 30 – 37 ] 或平面码 [ 38 , 39 ] 等其他方案。然而,这些纠错方案需要大量开销,需要大量冗余量子比特来捕获和纠正错误。正如 Kitaev 指出的那样 [ 2 ],物质的任何拓扑相都可以识别为纠错码。在这一脉络中,我们要问,由马约拉纳纳米线链构建的一维 (1D) 费米子拓扑相 [40, 41] 是否可以与“费米子宇称保护的纠错码”联系起来。只要费米子宇称守恒,这样的链就可以防止量子误差,而且只需要一行物理量子比特,而不是一个表面。在本文中,我们展示了如何使用马约拉纳纳米线链来显著提高量子比特的寿命,因为马约拉纳量子比特中存在不同错误类型的层次结构。由于观察到的密度出乎意料的高