A25. فرميون‌هاي مايورانا بر روي فصل مشترك ابررساناي ديراكي شبه اسكالر

Majorana fermions on the interface of Psuedo-scaler Dirac superconductors

در راستاي پيشرفت‌هاي اخير در حوزه ابررساناهاي توپولوژيك، ما نشان داديم كه يك درياي دو-بعدي از فرميون‌هاي مايورانا بر روي سطح يك ابررساناي ديراكي سه بعدي كه داراي تقارن تك-تايي شبه اسكالر است ايجاد مي‌گردد. اين ابررساناي ديراكي با جفت‌شدگي موج s مشابه با برهم‌كنش شبه اسكالر جاذبه در تئوري ديراك نسبيتي است. ما نشان داديم كه بدون نياز به ميدان زيمان و در رقابت بين گاف ماده ديراكي و گاف ابررسانايي يك انتقال فاز توپولوژيك در ابررساناي ديراكي رخ خواهد داد كه منجر به ترابرد آندريو-كلاين كامل خواهد شد. درياي دو-بعدي از فرميون‌هاي ديراك، يك قله تشديدي با پايداري كامل در رسانندگي ديفرانسيلي تك اتصال مابين ماده نرمال و ابررساناي ديراكي خواهد داشت. علاوه بر اين جريان جوزفسون كسري با دوره 4π در يك اتصال ابررسانا-نرمال-ابررساناي ديراكي يكي ديگر از نشانه‌هاي حضور فرميون‌هاي مايورانا و تغيير پاريته فرميوني سيستم است.

Motivated by recent developments in the field of topological superconductors, we show that there is a two dimensional Majorana sea (2DMS) on the interface of three dimensional Dirac superconductors (3DDS) with singlet symmetry. The 3DDS with s-wave couplings resembles attractive pseudo-scalar interaction in the relativistic Dirac theory. In the absence of Zeeman field, there is a topological phase transition in the competition between Dirac and superconducting gap which leads to perfect Andreev-Klein transmission. The 2DMS shows a resonant peak with robust character in the differential conductance of the junction between three dimensional Dirac material (3DDM) and 3DDS. Furthermore, 4π periodic Josephson current in the junction of 3DDS/ 3DDM / 3DDS is shown as another sign of Majorana fermions and fermion parity switch.