Monolayer Superconductivity and Tunable Topological Electronic Structure at the Fe(Te,Se)/Bi
molecular beam epitaxy
monolayer superconductivity
scanning tunneling microscopy
spin and angle resolved photoemission spectroscopy
superconductor
thin film heterostructure
topological superconductor
Journal
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
ISSN: 1521-4095
Titre abrégé: Adv Mater
Pays: Germany
ID NLM: 9885358
Informations de publication
Date de publication:
Jun 2023
Jun 2023
Historique:
revised:
07
03
2023
received:
23
11
2022
medline:
16
3
2023
pubmed:
16
3
2023
entrez:
15
3
2023
Statut:
ppublish
Résumé
The interface between 2D topological Dirac states and an s-wave superconductor is expected to support Majorana-bound states (MBS) that can be used for quantum computing applications. Realizing these novel states of matter and their applications requires control over superconductivity and spin-orbit coupling to achieve spin-momentum-locked topological interface states (TIS) which are simultaneously superconducting. While signatures of MBS have been observed in the magnetic vortex cores of bulk FeTe
Identifiants
pubmed: 36921318
doi: 10.1002/adma.202210940
doi:
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2210940Subventions
Organisme : U.S. Department of Energy
Organisme : Office of Science
Organisme : National Quantum Information Sciences Research Centers
Organisme : Quantum Science Center
Organisme : Center for Nanophase Materials Sciences
Organisme : Oak Ridge National Laboratory
Organisme : National Quantum Information Science Research Centers
Organisme : Basic Energy Sciences
Organisme : Materials Science and Engineering Division
Organisme : National Science Foundation
ID : DMR2004125
Organisme : Army Research Office
ID : W911NF2010108
Organisme : Center for Quantum Materials Synthesis
Organisme : Gordon and Betty Moore Foundation's EPiQS
ID : GBMF10104
Informations de copyright
© 2023 Wiley-VCH GmbH.
Références
A. Y. Kitaev, Ann. Phys. 2003, 303, 2.
C. Nayak, S. H. Simon, A. Stern, M. Freedman, S. D. Sarma, Rev. Mod. Phys. 2008, 80, 1083.
M. Sato, Y. Ando, Rep. Prog. Phys. 2017, 80, 076501.
N. Read, D. Green, Phys. Rev. B 2000, 61, 10267.
P. W. Anderson, J. Phys. Chem. 1959, 11, 26.
Y. S. Hor, A. J. Williams, J. G. Checkelsky, P. Roushan, J. Seo, Q. Xu, H. W. Zandbergen, A. Yazdani, N. P. Ong, R. J. Cava, Phys. Rev. Lett. 2010, 104, 057001.
L. A. Wray, S.-Y. Xu, Y. Xia, Y. S. Hor, D. Qian, A. V. Fedorov, H. Lin, A. Bansil, R. J. Cava, M. Z. Hasan, Nat. Phys. 2010, 6, 855.
L. Fu, E. Berg, Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 097001.
S. Ran, C. Eckberg, Q. P. Ding, Y. Furukawa, T. Metz, S. R. Saha, I. L. Liu, M. Zic, H. Kim, J. Paglione, N. P. Butch, Science 2019, 365, 684.
L. Andersen, A. Ramires, Z. Wang, T. Lorenz, Y. Ando, Sci. Adv. 2020, 6, eaay6502.
P. F. S. Rosa, A. Weiland, S. S. Fender, B. L. Scott, F. Ronning, J. D. Thompson, E. D. Bauer, S. M. Thomas, Commun. Mater. 2022, 3, 33.
R. M. Lutchyn, J. D. Sau, S. D. Sarma, Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 077001.
Y. Oreg, G. Refael, F. von Oppen, Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 177002.
Microsoft, arXiv:2207.02472 2022.
L. Fu, C. L. Kane, Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 096407.
H. Miao, P. Richard, Y. Tanaka, K. Nakayama, T. Qian, K. Umezawa, T. Sato, Y. M. Xu, Y. B. Shi, N. Xu, X. P. Wang, P. Zhang, H. B. Yang, Z. J. Xu, J. S. Wen, G. D. Gu, X. Dai, J. P. Hu, T. Takahashi, H. Ding, Phys. Rev. B 2012, 85, 094506.
J. X. Yin, Z. Wu, J. H. Wang, Z. Y. Ye, J. Gong, X. Y. Hou, L. Shan, A. Li, X. J. Liang, X. X. Wu, J. Li, C. S. Ting, Z. Q. Wang, J. P. Hu, P. H. Hor, H. Ding, S. H. Pan, Nat. Phys. 2015, 11, 543.
P. Zhang, K. Yaji, T. Hashimoto, Y. Ota, T. Kondo, K. Okazaki, Z. Wang, J. Wen, G. D. Gu, H. Ding, S. Shin, Science 2018, 360, 182.
D. Wang, L. Kong, P. Fan, H. Chen, S. Zhu, W. Liu, L. Cao, Y. Sun, S. Du, J. Schneeloch, R. Zhong, G. Gu, L. Fu, H. Ding, H. J. Gao, Science 2018, 362, 333.
T. Machida, Y. Sun, S. Pyon, S. Takeda, Y. Kohsaka, T. Hanaguri, T. Sasagawa, T. Tamegai, Nat. Mater. 2019, 18, 811.
X. L. Peng, Y. Li, X. X. Wu, H. B. Deng, X. Shi, W. H. Fan, M. Li, Y. B. Huang, T. Qian, P. Richard, J. P. Hu, S. H. Pan, H. Q. Mao, Y. J. Sun, H. Ding, Phys. Rev. B 2019, 100, 155134.
C. Chen, K. Jiang, Y. Zhang, C. Liu, Y. Liu, Z. Wang, J. Wang, Nat. Phys. 2020, 16, 536.
Y. Li, N. Zaki, V. O. Garlea, A. T. Savici, D. Fobes, Z. Xu, F. Camino, C. Petrovic, G. Gu, P. D. Johnson, J. M. Tranquada, I. A. Zaliznyak, Nat. Mater. 2021, 20, 1221.
X. Wu, X. Liu, R. Thomale, C. X. Liu, Natl. Sci. Rev. 2022, 9, nwab087.
A. Subedi, L. Zhang, D. J. Singh, M. H. Du, Phys. Rev. B 2008, 78, 134514.
X. Liu, L. Zhao, S. He, J. He, D. Liu, D. Mou, B. Shen, Y. Hu, J. Huang, X. J. Zhou, J. Phys.: Condens. Matter 2015, 27, 183201.
A. Ptok, K. J. Kapcia, P. Piekarz, A. M. Oleś, New J. Phys. 2017, 19, 063039.
Z. Wang, P. Zhang, G. Xu, L. K. Zeng, H. Miao, X. Xu, T. Qian, H. Weng, P. Richard, A. V. Fedorov, H. Ding, X. Dai, Z. Fang, Phys. Rev. B 2015, 92, 115119.
X. Wu, S. Qin, Y. Liang, H. Fan, J. Hu, Phys. Rev. B 2016, 93, 115129.
N. Katayama, S. Ji, D. Louca, S. Lee, M. Fujita, T. J. Sato, J. Wen, Z. Xu, G. Gu, G. Xu, Z. Lin, M. Enoki, S. Chang, K. Yamada, J. M. Tranquada, J. Phys. Soc. Jpn. 2010, 79, 113702.
G. Xu, B. Lian, P. Tang, X. L. Qi, S. C. Zhang, Phys. Rev. Lett. 2016, 117, 047001.
Z. Hou, J. Klinovaja, arXiv:2109.08200 2021.
J. P. Xu, M. X. Wang, Z. L. Liu, J. F. Ge, X. Yang, C. Liu, Z. A. Xu, D. Guan, C. L. Gao, D. Qian, Y. Liu, Q. H. Wang, F. C. Zhang, Q. K. Xue, J. F. Jia, Phys. Rev. Lett. 2015, 114, 017001.
H. Yi, L. H. Hu, Y. Wang, R. Xiao, J. Cai, D. R. Hickey, C. Dong, Y. F. Zhao, L. J. Zhou, R. Zhang, A. R. Richardella, N. Alem, J. A. Robinson, M. H. W. Chan, X. Xu, N. Samarth, C. X. Liu, C. Z. Chang, Nat. Mater. 2022, 21, 1366.
C. Caroli, P. G. De Gennes, J. Matricon, Phys. Lett. 1964, 9, 307.
J. D. Sau, R. M. Lutchyn, S. Tewari, S. D. Sarma, Phys. Rev. B 2010, 82, 094522.
M. Chen, X. Chen, H. Yang, Z. Du, X. Zhu, E. Wang, H. H. Wen, Nat. Commun. 2018, 9, 970.
X. Yao, M. Brahlek, H. T. Yi, D. Jain, A. R. Mazza, M. G. Han, S. Oh, Nano Lett. 2021, 21, 6518.
H. Qin, X. Chen, B. Guo, T. Pan, M. Zhang, B. Xu, J. Chen, H. He, J. Mei, W. Chen, F. Ye, G. Wang, Nano Lett. 2021, 21, 1327.
X. Yao, A. R. Mazza, M. G. Han, H. T. Yi, D. Jain, M. Brahlek, S. Oh, Nano Lett. 2022, 22, 7522.
L. Fu, C. L. Kane, Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 216403.
D. Aasen, M. Hell, R. V. Mishmash, A. Higginbotham, J. Danon, M. Leijnse, T. S. Jespersen, J. A. Folk, C. M. Marcus, K. Flensberg, J. Alicea, Phys. Rev. X 2016, 6, 031016.
C. W. J. Beenakker, P. Baireuther, Y. Herasymenko, I. Adagideli, L. Wang, A. R. Akhmerov, Phys. Rev. Lett. 2019, 122, 146803.
B. Sbierski, M. Geier, A.-P. Li, M. Brahlek, R. G. Moore, J. E. Moore, Phys. Rev. B 2022, 106, 035413.
Y. L. Chen, J. G. Analytis, J. H. Chu, Z. K. Liu, S. K. Mo, X. L. Qi, H. J. Zhang, D. H. Lu, X. Dai, Z. Fang, S. C. Zhang, I. R. Fisher, Z. Hussain, Z. X. Shen, Science 2009, 325, 178.
J. J. Lee, F. T. Schmitt, R. G. Moore, I. M. Vishik, Y. Ma, Z. X. Shen, Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 013118.
E. Ieki, K. Nakayama, Y. Miyata, T. Sato, H. Miao, N. Xu, X. P. Wang, P. Zhang, T. Qian, P. Richard, Z. J. Xu, J. S. Wen, G. D. Gu, H. Q. Luo, H. H. Wen, H. Ding, T. Takahashi, Phys. Rev. B 2014, 89, 140506(R).
A. Damascelli, Z. Hussain, Z.-X. Shen, Rev. Mod. Phys. 2003, 75, 473.
C. Chen, S. He, H. Weng, W. Zhang, L. Zhao, H. Liu, X. Jia, D. Mou, S. Liu, J. He, Y. Peng, Y. Feng, Z. Xie, G. Liu, X. Dong, J. Zhang, X. Wang, Q. Peng, Z. Wang, S. Zhang, F. Yang, C. Chen, Z. Xu, X. Dai, Z. Fang, X. J. Zhou, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2012, 109, 3694.
R. Bertacco, D. Onofrio, F. Ciccacci, Rev. Sci. Instrum. 1999, 70, 3572.
T. Okuda, Y. Takeichi, Y. Maeda, A. Harasawa, I. Matsuda, T. Kinoshita, A. Kakizaki, Rev. Sci. Instrum. 2008, 79, 123117.
A. Winkelmann, D. Hartung, H. Engelhard, C. T. Chiang, J. Kirschner, Rev. Sci. Instrum. 2008, 79, 083303.
M. Escher, N. B. Weber, M. Merkel, L. Plucinski, C. M. Schneider, e-J. Surf. Sci. Nanotechnol. 2011, 9, 340.
D. Hsieh, Y. Xia, D. Qian, L. Wray, J. H. Dil, F. Meier, J. Osterwalder, L. Patthey, J. G. Checkelsky, N. P. Ong, A. V. Fedorov, H. Lin, A. Bansil, D. Grauer, Y. S. Hor, R. J. Cava, M. Z. Hasan, Nature 2009, 460, 1101.
Q.-Y. Wang, Z. Li, W.-H. Zhang, Z.-C. Zhang, J.-S. Zhang, W. Li, H. Ding, Y.-B. Ou, P. Deng, K. Chang, J. Wen, C.-L. Song, K. He, J.-F. Jia, S.-H. Ji, Y.-Y. Wang, L.-L. Wang, X. Chen, X.-C. Ma, Q.-K. Xue, Chin. Phys. Lett. 2012, 29, 037402.
J. J. Lee, F. T. Schmitt, R. G. Moore, S. Johnston, Y. T. Cui, W. Li, M. Yi, Z. K. Liu, M. Hashimoto, Y. Zhang, D. H. Lu, T. P. Devereaux, D. H. Lee, Z. X. Shen, Nature 2014, 515, 245.
B. D. Faeth, S. Xie, S. Yang, J. K. Kawasaki, J. N. Nelson, S. Zhang, C. Parzyck, P. Mishra, C. Li, C. Jozwiak, A. Bostwick, E. Rotenberg, D. G. Schlom, K. M. Shen, Phys. Rev. Lett. 2021, 127, 016803.
Y. Sun, W. Zhang, Y. Xing, F. Li, Y. Zhao, Z. Xia, L. Wang, X. Ma, Q. K. Xue, J. Wang, Sci. Rep. 2014, 4, 6040.
P. D. Johnson, H. B. Yang, J. D. Rameau, G. D. Gu, Z. H. Pan, T. Valla, M. Weinert, A. V. Fedorov, Phys. Rev. Lett. 2015, 114, 167001.
C. Jozwiak, Y. L. Chen, A. V. Fedorov, J. G. Analytis, C. R. Rotundu, A. K. Schmid, J. D. Denlinger, Y. D. Chuang, D. H. Lee, I. R. Fisher, R. J. Birgeneau, Z. X. Shen, Z. Hussain, A. Lanzara, Phys. Rev. B 2011, 84, 165113.
C. Jozwiak, J. A. Sobota, K. Gotlieb, A. F. Kemper, C. R. Rotundu, R. J. Birgeneau, Z. Hussain, D. H. Lee, Z. X. Shen, A. Lanzara, Nat. Commun. 2016, 7, 13143.
Z. H. Pan, E. Vescovo, A. V. Fedorov, D. Gardner, Y. S. Lee, S. Chu, G. D. Gu, T. Valla, Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 257004.
Q. L. He, H. Liu, M. He, Y. H. Lai, H. He, G. Wang, K. T. Law, R. Lortz, J. Wang, I. K. Sou, Nat. Commun. 2014, 5, 4247.
F. Arnold, J. Warmuth, M. Michiardi, J. Fikacek, M. Bianchi, J. Hu, Z. Mao, J. Miwa, U. R. Singh, M. Bremholm, R. Wiesendanger, J. Honolka, T. Wehling, J. Wiebe, P. Hofmann, J. Phys.: Condens. Matter 2018, 30, 065502.
K. Owada, K. Nakayama, R. Tsubono, K. Shigekawa, K. Sugawara, T. Takahashi, T. Sato, Phys. Rev. B 2019, 100, 064518.
N. Bansal, Y. S. Kim, E. Edrey, M. Brahlek, Y. Horibe, K. Iida, M. Tanimura, G.-H. Li, T. Feng, H.-D. Lee, T. Gustafsson, E. Andrei, S. Oh, Thin Solid Films 2011, 520, 224.
M. Brahlek, J. Lapano, J. S. Lee, J. Appl. Phys. 2020, 128, 210902.