Topologically nontrivial and trivial zero modes in chiral molecules

超导电性 物理 马约拉纳 电导 配对 凝聚态物理 零模式 零(语言学) 拓扑(电路) 指数 量子力学 数学 语言学 组合数学 哲学
作者
X.H. Chen,Wenchen Luo,Tie-Feng Fang,Yossi Paltiel,Oded Millo,Aimin Guo,Qing‐Feng Sun
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:108 (3) 被引量:6
标识
DOI:10.1103/physrevb.108.035401
摘要

Recently, electron transport along chiral molecules has been attracting extensive interest and a number of intriguing phenomena have been reported in recent experiments, such as the emergence of zero-bias conductance peaks in the transmission spectrum upon the adsorption of single-helical protein on superconducting films. Here, we present a theoretical study of electron transport through a two-terminal single-helical protein sandwiched between a superconducting electrode and a normal-metal one in the presence of a perpendicular magnetic field. As the proximity-induced superconductivity attenuates with the distance from superconducting media, the pairing potential along the helix axis of the single-helical protein is expected to decrease exponentially, which is characterized by the decay exponent $\ensuremath{\lambda}$ and closely related to the experiments. Our results indicate that (i) a zero-bias conductance peak of $2{e}^{2}/h$ appears at zero temperature and the peak height (width) decreases (broadens) with increasing temperature, and (ii) this zero-bias peak can split into two peaks, which are in agreement with the experiments [see, e.g., H. Alpern et al. Nano Lett. 19, 5167 (2019)]. Remarkably, Majorana zero modes are observed in this protein-superconductor setup in a wide range of model parameters, as manifested by the ${Z}_{2}$ topological invariant and the Majorana oscillation. Interestingly, a specific region is demonstrated for decaying superconductivity, where topologically nontrivial and trivial zero modes coexist and the bandgap remains constant. With increasing the pairing potential, the topologically nontrivial zero modes will transform to the trivial ones without any bandgap closing-reopening, and the critical pairing potential of the phase transition attenuates exponentially with $\ensuremath{\lambda}$. Additionally, one of the two zero modes can be continuously shifted from one end of the protein toward the other end contacted by the normal-metal electrode. The underlying physics of the topologically nontrivial and trivial zero modes is discussed.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
充电宝的应助被Communist采纳,获得10
2秒前
滿分選手完成签到 ,获得积分10
2秒前
qq完成签到 ,获得积分0
3秒前
繁荣的安白完成签到 ,获得积分10
5秒前
屋顶橙子味完成签到 ,获得积分10
5秒前
THREE完成签到 ,获得积分10
6秒前
9秒前
Leo完成签到,获得积分0
9秒前
踏实的凝冬完成签到 ,获得积分10
10秒前
pp完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
Communist发布了新的文献求助10
13秒前
Only完成签到 ,获得积分10
16秒前
超帅傲白发布了新的文献求助10
18秒前
AA完成签到,获得积分10
22秒前
自信的妙菡完成签到 ,获得积分10
24秒前
朝俞完成签到 ,获得积分10
27秒前
岁月如歌完成签到 ,获得积分0
28秒前
一勺糖果完成签到 ,获得积分10
29秒前
乔杰完成签到 ,获得积分10
31秒前
Jackcaosky完成签到 ,获得积分10
31秒前
Az完成签到 ,获得积分10
32秒前
汉堡包的应助被Communist采纳,获得10
43秒前
43秒前
43秒前
无情的聋五完成签到 ,获得积分10
45秒前
49秒前
Zoe发布了新的文献求助10
49秒前
jean发布了新的文献求助10
50秒前
dang完成签到 ,获得积分10
50秒前
Storm完成签到,获得积分10
53秒前
Vss完成签到 ,获得积分10
53秒前
海风完成签到,获得积分10
54秒前
Communist发布了新的文献求助10
54秒前
ly完成签到 ,获得积分10
56秒前
Edinburgh完成签到 ,获得积分10
56秒前
XU博士完成签到,获得积分10
1分钟前
常常完成签到,获得积分10
1分钟前
幸福妙柏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ly1完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
Les Mots du discours 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8123085
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9527081
关于积分的说明 21564035
捐赠科研通 7702622
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3415844
关于科研通互助平台的介绍 2541674
邀请新用户注册赠送积分活动 2456388