Abstract
As the condensed matter analog of Majorana fermion, the Majorana zero-mode is well known as a building block of fault-tolerant topological quantum computing. This review focuses on the recent progress of Majorana experiments, especially experiments about semiconductor-superconductor hybrid devices. We first sketch Majorana zero-mode formation from a bottom-up view, which is more suitable for beginners and experimentalists. Then, we survey the status of zero-energy state signatures reported recently, from zero-energy conductance peaks, the oscillations, the quantization, and the interactions with extra degrees of freedom. We also give prospects of future experiments for advancing one-dimensional semiconductor nanowire-superconductor hybrid materials and devices.
Article PDF
Similar content being viewed by others
Avoid common mistakes on your manuscript.
References
F. Wilczek, Nat. Phys. 5, 614 (2009).
M. Leijnse, and K. Flensberg, Semicond. Sci. Technol. 27, 124003 (2012), arXiv: 1206.1736.
S. R. Elliott, and M. Franz, Rev. Mod. Phys. 87, 137 (2015), arXiv: 1403.4976.
S. D. Sarma, M. Freedman, and C. Nayak, npj Quantum Inf. 1, 15001 (2015).
R. Aguado, Riv. Del. Nuovo. Cim. 40, 523 (2017).
R. M. Lutchyn, E. P. A. M. Bakkers, L. P. Kouwenhoven, P. Krogstrup, C. M. Marcus, and Y. Oreg, Nat. Rev. Mater. 3, 52 (2018), arXiv: 1707.04899.
E. Prada, P. San-Jose, M. W. A. de Moor, A. Geresdi, E. J. H. Lee, J. Klinovaja, D. Loss, J. Nygård, R. Aguado, and L. P. Kouwenhoven, Nat. Rev. Phys. 122, 575 (2020), arXiv: 1911.04512.
A. Schuray, D. Frombach, S. Park, and P. Recher, Eur. Phys. J. Spec. Top. 229, 593 (2020), arXiv: 1911.10162.
F. Wilczek, Phys. Rev. Lett. 49, 957 (1982).
F. Wilczek, Phys. Today 45, 101 (1992).
G. Castagnoli, and M. Rasetti, Int. J. Theor. Phys. 32, 2335 (1993).
A. Y. Kitaev, Ann. Phys. 303, 2 (2003).
C. Nayak, S. H. Simon, A. Stern, M. Freedman, and S. Das Sarma, Rev. Mod. Phys. 80, 1083 (2008), arXiv: 0707.1889.
J. K. Pachos, Introduction to Topological Quantum Computation (Cambridge University Press, Cambridge, 2012).
E. Majorana, Nuovo. Cim. 14, 171 (1937). Translated English version: E. Majorana, L. Maiani, Ettore Majorana Scientific Papers (Springer Berlin Heidelberg, Heidelberg, 2006).
L. Cardani, SciPost Phys. Proc. 1, 024 (2019).
G. Moore, and N. Read, Nucl. Phys. B 360, 362 (1991).
N. Read, and D. Green, Phys. Rev. B 61, 10267 (2000), arXiv: cond-mat/9906453.
T. Senthil, and M. P. A. Fisher, Phys. Rev. B 61, 9690 (2000), arXiv: cond-mat/9906290.
G. E. Volovik, J. Exp. Theor. Phys. Lett. 70, 609 (1999), arXiv: cond-mat/9909426.
D. A. Ivanov, Phys. Rev. Lett. 86, 268 (2001), arXiv: cond-mat/0005069.
G. E. Volovik, The Universe in a Helium Droplet (Oxford University Press, Oxford, 2003).
M. Sato, and Y. Ando, Rep. Prog. Phys. 80, 076501 (2017), arXiv: 1608.03395.
L. Fu, and C. L. Kane, Phys. Rev. Lett. 100, 096407 (2008), arXiv: 0707.1692.
J. D. Sau, R. M. Lutchyn, S. Tewari, and S. Das Sarma, Phys. Rev. Lett. 104, 040502 (2010), arXiv: 0907.2239.
J. Alicea, Phys. Rev. B 81, 125318 (2010), arXiv: 0912.2115.
A. Y. Kitaev, Phys.-Usp. 44, 131 (2001), arXiv: cond-mat/0010440.
R. M. Lutchyn, J. D. Sau, and S. Das Sarma, Phys. Rev. Lett. 105, 077001 (2010), arXiv: 1002.4033.
Y. Oreg, G. Refael, and F. von Oppen, Phys. Rev. Lett. 105, 177002 (2010), arXiv: 1003.1145.
J. Alicea, Y. Oreg, G. Refael, F. von Oppen, and M. P. A. Fisher, Nat. Phys. 7, 412 (2011), arXiv: 1006.4395.
T. Karzig, C. Knapp, R. M. Lutchyn, P. Bonderson, M. B. Hastings, C. Nayak, J. Alicea, K. Flensberg, S. Plugge, Y. Oreg, C. M. Marcus, and M. H. Freedman, Phys. Rev. B 95, 235305 (2017), arXiv: 1610.05289.
C. Schrade, and L. Fu, Phys. Rev. Lett. 121, 267002 (2018), arXiv: 1803.01002.
V. Mourik, K. Zuo, S. M. Frolov, S. R. Plissard, E. P. A. M. Bakkers, and L. P. Kouwenhoven, Science 336, 1003 (2012), arXiv: 1204.2792.
M. T. Deng, C. L. Yu, G. Y. Huang, M. Larsson, P. Caroff, and H. Q. Xu, Nano Lett. 12, 6414 (2012).
L. P. Rokhinson, X. Liu, and J. K. Furdyna, Nat. Phys. 8, 795 (2012), arXiv: 1204.4212.
A. Das, Y. Ronen, Y. Most, Y. Oreg, M. Heiblum, and H. Shtrikman, Nat. Phys. 8, 887 (2012), arXiv: 1205.7073.
H. O. H. Churchill, V. Fatemi, K. Grove-Rasmussen, M. T. Deng, P. Caroff, H. Q. Xu, and C. M. Marcus, Phys. Rev. B 87, 241401 (2013), arXiv: 1303.2407.
A. D. K. Finck, D. J. van Harlingen, P. K. Mohseni, K. Jung, and X. Li, Phys. Rev. Lett. 110, 126406 (2013), arXiv: 1212.1101.
M. T. Deng, C. L. Yu, G. Y. Huang, M. Larsson, P. Caroff, and H. Q. Xu, Sci. Rep. 4, 7261 (2015), arXiv: 1406.4435.
S. M. Albrecht, A. P. Higginbotham, M. Madsen, F. Kuemmeth, T. S. Jespersen, J. Nygård, P. Krogstrup, and C. M. Marcus, Nature 531, 206 (2016), arXiv: 1603.03217.
M. T. Deng, S. Vaitiekénas, E. B. Hansen, J. Danon, M. Leijnse, K. Flensberg, J. Nygård, P. Krogstrup, and C. M. Marcus, Science 354, 1557 (2016).
H. J. Suominen, M. Kjaergaard, A. R. Hamilton, J. Shabani, C. J. Palmstrøm, C. M. Marcus, and F. Nichele, Phys. Rev. Lett. 119, 176805 (2017), arXiv: 1703.03699.
F. Nichele, A. C. C. Drachmann, A. M. Whiticar, E. C. T. O’Farrell, H. J. Suominen, A. Fornieri, T. Wang, G. C. Gardner, C. Thomas, A. T. Hatke, P. Krogstrup, M. J. Manfra, K. Flensberg, and C. M. Marcus, Phys. Rev. Lett. 119, 136803 (2017), arXiv: 1706.07033.
Ö. Gül, H. Zhang, J. D. S. Bommer, M. W. A. de Moor, D. Car, S. R. Plissard, E. P. A. M. Bakkers, A. Geresdi, K. Watanabe, T. Taniguchi, and L. P. Kouwenhoven, Nat. Nanotech. 13, 192 (2018), arXiv: 1603.04069.
S. Vaitiekènas, M. T. Deng, J. Nygård, P. Krogstrup, and C. M. Marcus, Phys. Rev. Lett. 121, 037703 (2018), arXiv: 1710.04300.
M. T. Deng, S. Vaitiekènas, E. Prada, P. San-Jose, J. Nygård, P. Krogstrup, R. Aguado, and C. M. Marcus, Phys. Rev. B 98, 085125 (2018), arXiv: 1712.03536.
J. Shen, S. Heedt, F. Borsoi, B. van Heck, S. Gazibegovic, R. L. M. Op het Veld, D. Car, J. A. Logan, M. Pendharkar, S. J. J. Ramakers, G. Wang, D. Xu, D. Bouman, A. Geresdi, C. J. Palmstrøm, E. P. A. M. Bakkers, and L. P. Kouwenhoven, Nat. Commun. 9, 4801 (2018), arXiv: 1804.08405.
A. Fornieri, A. M. Whiticar, F. Setiawan, E. Portolés, A. C. C. Drachmann, A. Keselman, S. Gronin, C. Thomas, T. Wang, R. Kallaher, G. C. Gardner, E. Berg, M. J. Manfra, A. Stern, C. M. Marcus, and F. Nichele, Nature 569, 89 (2019).
H. Ren, F. Pientka, S. Hart, A. T. Pierce, M. Kosowsky, L. Lunczer, R. Schlereth, B. Scharf, E. M. Hankiewicz, L. W. Molenkamp, B. I. Halperin, and A. Yacoby, Nature 569, 93 (2019), arXiv: 1809.03076.
A. Grivnin, E. Bor, M. Heiblum, Y. Oreg, and H. Shtrikman, Nat. Commun. 10, 1940 (2019).
G. L. R. Anselmetti, E. A. Martinez, G. C. Ménard, D. Puglia, F. K. Malinowski, J. S. Lee, S. Choi, M. Pendharkar, C. J. Palmstrøm, C. M. Marcus, L. Casparis, and A. P. Higginbotham, Phys. Rev. B 100, 205412 (2019), arXiv: 1908.05549.
M. M. Desjardins, L. C. Contamin, M. R. Delbecq, M. C. Dartiailh, L. E. Bruhat, T. Cubaynes, J. J. Viennot, F. Mallet, S. Rohart, A. Thiaville, A. Cottet, and T. Kontos, Nat. Mater. 18, 1060 (2019), arXiv: 1902.07479.
S. Vaitiekènas, G. W. Winkler, B. van Heck, T. Karzig, M. T. Deng, K. Flensberg, L. I. Glazman, C. Nayak, P. Krogstrup, R. M. Lutchyn, and C. M. Marcus, Science 367, eaav3392 (2020).
S. Vaitiekènas, Y. Liu, P. Krogstrup, and C. M. Marcus, Nat. Phys. 17, 43 (2021).
J. Shen, G. W. Winkler, F. Borsoi, S. Heedt, V. Levajac, J. Y. Wang, D. van Driel, D. Bouman, S. Gazibegovic, R. L. M. Op het Veld, D. Car, J. A. Logan, M. Pendharkar, C. J. Palmstrøm, E. P. A. M. Bakkers, L. P. Kouwenhoven, and B. van Heck, Phys. Rev. B 104, 045422 (2021), arXiv: 2012.10118.
D. Pan, H. Song, S. Zhang, L. Liu, L. Wen, D. Liao, R. Zhuo, Z. Wang, Z. Zhang, S. Yang, J. Ying, W. Miao, Y. Li, R. Shang, H. Zhang, and J. Zhao, arXiv: 2011.13620.
S. Nadj-Perge, I. K. Drozdov, J. Li, H. Chen, S. Jeon, J. Seo, A. H. MacDonald, B. A. Bernevig, and A. Yazdani, Science 346, 602 (2014), arXiv: 1410.0682.
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, and J. F. Jia, Phys. Rev. Lett. 114, 017001 (2015), arXiv: 1312.7110.
H. H. Sun, K. W. Zhang, L. H. Hu, C. Li, G. Y. Wang, H. Y. Ma, Z. A. Xu, C. L. Gao, D. D. Guan, Y. Y. Li, C. Liu, D. Qian, Y. Zhou, L. Fu, S. C. Li, F. C. Zhang, and J. F. Jia, Phys. Rev. Lett. 116, 257003 (2016), arXiv: 1603.02549.
R. Pawlak, M. Kisiel, J. Klinovaja, T. Meier, S. Kawai, T. Glatzel, D. Loss, and E. Meyer, npj Quantum Inf. 2, 16035 (2016), arXiv: 1505.06078.
B. E. Feldman, M. T. Randeria, J. Li, S. Jeon, Y. Xie, Z. Wang, I. K. Drozdov, B. Andrei Bernevig, and A. Yazdani, Nat. Phys. 13, 286 (2017), arXiv: 1611.02707.
S. Jeon, Y. Xie, J. Li, Z. Wang, B. A. Bernevig, and A. Yazdani, Science 358, 772 (2017), arXiv: 1710.04662.
P. Zhang, K. Yaji, T. Hashimoto, Y. Ota, T. Kondo, K. Okazaki, Z. Wang, J. Wen, G. D. Gu, H. Ding, and S. Shin, Science 360, 182 (2018), arXiv: 1706.05163.
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, and H. J. Gao, Science 362, 333 (2018), arXiv: 1706.06074.
Q. Liu, C. Chen, T. Zhang, R. Peng, Y. J. Yan, C. H. P. Wen, X. Lou, Y. L. Huang, J. P. Tian, X. L. Dong, G. W. Wang, W. C. Bao, Q. H. Wang, Z. P. Yin, Z. X. Zhao, and D. L. Feng, Phys. Rev. X 8, 041056 (2018), arXiv: 1807.01278.
L. Kong, S. Zhu, M. Papaj, H. Chen, L. Cao, H. Isobe, Y. Xing, W. Liu, D. Wang, P. Fan, Y. Sun, S. Du, J. Schneeloch, R. Zhong, G. Gu, L. Fu, H. J. Gao, and H. Ding, Nat. Phys. 15, 1181 (2019), arXiv: 1901.02293.
Y. Yuan, J. Pan, X. Wang, Y. Fang, C. Song, L. Wang, K. He, X. Ma, H. Zhang, F. Huang, W. Li, and Q. K. Xue, Nat. Phys. 15, 1046 (2019).
G. C. Ménard, A. Mesaros, C. Brun, F. Debontridder, D. Roditchev, P. Simon, and T. Cren, Nat. Commun. 10, 2587 (2019), arXiv: 1810.09541.
C. Chen, Q. Liu, T. Z. Zhang, D. Li, P. P. Shen, X. L. Dong, Z. X. Zhao, T. Zhang, and D. L. Feng, Chin. Phys. Lett. 36, 057403 (2019), arXiv: 1904.04623.
S. Zhu, L. Kong, L. Cao, H. Chen, M. Papaj, S. Du, Y. Xing, W. Liu, D. Wang, C. Shen, F. Yang, J. Schneeloch, R. Zhong, G. Gu, L. Fu, Y. Y. Zhang, H. Ding, and H. J. Gao, Science 367, 189 (2020), arXiv: 1904.06124.
Z. Wang, J. O. Rodriguez, L. Jiao, S. Howard, M. Graham, G. D. Gu, T. L. Hughes, D. K. Morr, and V. Madhavan, Science 367, 104 (2020), arXiv: 1903.00515.
C. Chen, K. Jiang, Y. Zhang, C. Liu, Y. Liu, Z. Wang, and J. Wang, Nat. Phys. 16, 536 (2020), arXiv: 2003.04539.
S. Manna, P. Wei, Y. Xie, K. T. Law, P. A. Lee, and J. S. Moodera, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 117, 8775 (2020).
C. Liu, C. Chen, X. Liu, Z. Wang, Y. Liu, S. Ye, Z. Wang, J. Hu, and J. Wang, Sci. Adv. 6, eaax7547 (2020).
X. Chen, M. Chen, W. Duan, H. Yang, and H. H. Wen, Nano Lett. 20, 2965 (2020), arXiv: 1905.05735.
L. Kong, and H. Ding, Natl. Sci. Rev. 6, 196 (2019).
Y. Y. Li, and J. F. Jia, Acta. Phys. Sin. 68, 137401 (2019).
H. Zheng, and J. F. Jia, Chin. Phys. B 28, 067403 (2019).
E. Bocquillon, R. S. Deacon, J. Wiedenmann, P. Leubner, T. M. Klapwijk, C. Brüne, K. Ishibashi, H. Buhmann, and L. W. Molenkamp, Nat. Nanotech. 12, 137 (2017), arXiv: 1601.08055.
R. S. Deacon, J. Wiedenmann, E. Bocquillon, F. Domínguez, T. M. Klapwijk, P. Leubner, C. Brüne, E. M. Hankiewicz, S. Tarucha, K. Ishibashi, H. Buhmann, and L. W. Molenkamp, Phys. Rev. X 7, 021011 (2017), arXiv: 1603.09611.
D. Laroche, D. Bouman, D. J. van Woerkom, A. Proutski, C. Murthy, D. I. Pikulin, C. Nayak, R. J. J. van Gulik, J. Nygård, P. Krogstrup, L. P. Kouwenhoven, and A. Geresdi, Nat. Commun. 10, 245 (2019), arXiv: 1712.08459.
Q. L. He, L. Pan, A. L. Stern, E. C. Burks, X. Che, G. Yin, J. Wang, B. Lian, Q. Zhou, E. S. Choi, K. Murata, X. Kou, Z. Chen, T. Nie, Q. Shao, Y. Fan, S. C. Zhang, K. Liu, J. Xia, and K. L. Wang, Science 357, 294 (2017), arXiv: 1606.05712.
M. C. Dartiailh, J. J. Cuozzo, B. H. Elfeky, W. Mayer, J. Yuan, K. S. Wickramasinghe, E. Rossi, and J. Shabani, Nat. Commun. 12 (2021), doi:https://doi.org/10.1038/s41467-020-20382-y.
M. Kayyalha, D. Xiao, R. Zhang, J. Shin, J. Jiang, F. Wang, Y. F. Zhao, R. Xiao, L. Zhang, K. M. Fijalkowski, P. Mandal, M. Winnerlein, C. Gould, Q. Li, L. W. Molenkamp, M. H. W. Chan, N. Samarth, and C. Z. Chang, Science 367, 64 (2020).
E. J. H. Lee, X. Jiang, M. Houzet, R. Aguado, C. M. Lieber, and S. De Franceschi, Nat. Nanotech. 9, 79 (2014), arXiv: 1302.2611.
J. D. Pillet, C. H. L. Quay, P. Morfin, C. Bena, A. L. Yeyati, and P. Joyez, Nat. Phys. 6, 965 (2010), arXiv: 1005.0443.
M. Chen, X. Chen, H. Yang, Z. Du, X. Zhu, E. Wang, and H. H. Wen, Nat. Commun. 9, 970 (2018), arXiv: 1709.09401.
H. van Houten, and C. W. J. Beenakker, Physica B 175, 187 (1991).
C. Bena, Eur. Phys. J. B 85, 196 (2012), arXiv: 1107.2228.
C. W. J. Beenakker, and H. van Houten, Phys. Rev. Lett. 66, 3056 (1991).
L. Yu, Acta. Phys. Sin. 21, 75 (1965).
H. Shiba, Prog. Theor. Phys. 40, 435 (1968).
A. Rusinov, Sov. J. Exp. Theor. Phys. 29, 1101 (1969).
T. Meng, J. Klinovaja, S. Hoffman, P. Simon, and D. Loss, Phys. Rev. B 92, 064503 (2015), arXiv: 1501.07901.
C. Caroli, P. G. De Gennes, and J. Matricon, Phys. Lett. 9, 307 (1964).
J. D. S. Bommer, H. Zhang, Ö. Gül, B. Nijholt, M. Wimmer, F. N. Rybakov, J. Garaud, D. Rodic, E. Babaev, M. Troyer, D. Car, S. R. Plissard, E. P. A. M. Bakkers, K. Watanabe, T. Taniguchi, and L. P. Kouwenhoven, Phys. Rev. Lett. 122, 187702 (2019), arXiv: 1807.01940.
S. Takei, B. M. Fregoso, H. Y. Hui, A. M. Lobos, and S. Das Sarma, Phys. Rev. Lett. 110, 186803 (2013), arXiv: 1211.1029.
W. Chang, S. M. Albrecht, T. S. Jespersen, F. Kuemmeth, P. Krogstrup, J. Nygård, and C. M. Marcus, Nat. Nanotech. 10, 232 (2015), arXiv: 1411.6255.
P. Krogstrup, N. L. B. Ziino, W. Chang, S. M. Albrecht, M. H. Madsen, E. Johnson, J. Nygård, C. M. Marcus, and T. S. Jespersen, Nat. Mater. 14, 400 (2015), arXiv: 1411.6254.
A. P. Higginbotham, S. M. Albrecht, G. Kiršanskas, W. Chang, F. Kuemmeth, P. Krogstrup, T. S. Jespersen, J. Nygård, K. Flensberg, and C._M. Marcus, Nat. Phys. 11, 1017 (2015), arXiv: 1501.05155.
S. M. Albrecht, E. B. Hansen, A. P. Higginbotham, F. Kuemmeth, T. S. Jespersen, J. Nygård, P. Krogstrup, J. Danon, K. Flensberg, and C. M. Marcus, Phys. Rev. Lett. 118, 137701 (2017), arXiv: 1612.05748.
A. E. Antipov, A. Bargerbos, G. W. Winkler, B. Bauer, E. Rossi, and R. M. Lutchyn, Phys. Rev. X 8, 031041 (2018), arXiv: 1801.02616.
A. E. G. Mikkelsen, P. Kotetes, P. Krogstrup, and K. Flensberg, Phys. Rev. X 8, 031040 (2018), arXiv: 1801.03439.
C. Reeg, D. Loss, and J. Klinovaja, Phys. Rev. B 97, 165425 (2018), arXiv: 1801.06509.
C. X. Liu, J. D. Sau, T. D. Stanescu, and S. Das Sarma, Phys. Rev. B 96, 075161 (2017), arXiv: 1705.02035.
J. Chen, B. D. Woods, P. Yu, M. Hocevar, D. Car, S. R. Plissard, E. P. A. M. Bakkers, T. D. Stanescu, and S. M. Frolov, Phys. Rev. Lett. 123, 107703 (2019), arXiv: 1902.02773.
C. Reeg, O. Dmytruk, D. Chevallier, D. Loss, and J. Klinovaja, Phys. Rev. B 98, 245407 (2018), arXiv: 1810.09840.
S. Das Sarma, J. D. Sau, and T. D. Stanescu, Phys. Rev. B 86, 220506 (2012).
E. J. H. Lee, X. Jiang, R. Aguado, G. Katsaros, C. M. Lieber, and S. De Franceschi, Phys. Rev. Lett. 109, 186802 (2012), arXiv: 1207.1259.
D. I. Pikulin, J. P. Dahlhaus, M. Wimmer, H. Schomerus, and C. W. J. Beenakker, New J. Phys. 14, 125011 (2012), arXiv: 1206.6687.
Z. Scherübl, G. Fülöp, C. P. Moca, J. Gramich, A. Baumgartner, P. Makk, T. Elalaily, C. Schönenberger, J. Nygård, G. Zaránd, and S. Csonka, Nat. Commun. 11, 1834 (2020), arXiv: 1906.08531.
M. Cheng, R. M. Lutchyn, V. Galitski, and S. Das Sarma, Phys. Rev. Lett. 103, 107001 (2009), arXiv: 0905.0035.
O. Dmytruk, and J. Klinovaja, Phys. Rev. B 97, 155409 (2018), arXiv: 1710.01671.
Z. Cao, H. Zhang, H. F. Lü, W. X. He, H. Z. Lu, and X. C. Xie, Phys. Rev. Lett. 122, 147701 (2019), arXiv: 1811.06136.
C. Moore, T. D. Stanescu, and S. Tewari, Phys. Rev. B 97, 165302 (2018), arXiv: 1711.06256.
A. Vuik, B. Nijholt, A. Akhmerov, and M. Wimmer, SciPost Phys. 7, 61 (2019), arXiv: 1806.02801.
J. Avila, F. Peñaranda, E. Prada, P. San-Jose, and R. Aguado, Commun. Phys. 2, 133 (2019), arXiv: 1807.04677.
I. van Weperen, S. R. Plissard, E. P. A. M. Bakkers, S. M. Frolov, and L. P. Kouwenhoven, Nano Lett. 13, 387 (2013).
J. Kammhuber, M. C. Cassidy, H. Zhang, Ö. Gül, F. Pei, M. W. A. de Moor, B. Nijholt, K. Watanabe, T. Taniguchi, D. Car, S. R. Plissard, E. P. A. M. Bakkers, and L. P. Kouwenhoven, Nano Lett. 16, 3482 (2016), arXiv: 1603.03751.
H. Zhang, Ö. Gül, S. Conesa-Boj, M. P. Nowak, M. Wimmer, K. Zuo, V. Mourik, F. K. de Vries, J. van Veen, M. W. A. de Moor, J. D. S. Bommer, D. J. van Woerkom, D. Car, S. R. Plissard, E. P. A. M. Bakkers, M. Quintero-Pérez, M. C. Cassidy, S. Koelling, S. Goswami, K. Watanabe, T. Taniguchi, and L. P. Kouwenhoven, Nat. Commun. 8, 16025 (2017), arXiv: 1707.03024.
H. Zhang, M. W. A. de Moor, J. D. S. Bommer, D. Xu, G. Wang, N. van Loo, C. X. Liu, S. Gazibegovic, J. A. Logan, D. Car, R. L. M. Op het Veld, P. J. van Veldhoven, S. Koelling, M. A. Verheijen, M. Pendharkar, D. J. Pennachio, B. Shojaei, J. S. Lee, C. J. Palmstrøm, E. P. A. M. Bakkers, S. D. Sarma, and L. P. Kouwenhoven, arXiv: 2101.11456.
K. T. Law, P. A. Lee, and T. K. Ng, Phys. Rev. Lett. 103, 237001 (2009), arXiv: 0907.1909.
M. Wimmer, A. R. Akhmerov, J. P. Dahlhaus, and C. W. J. Beenakker, New J. Phys. 13, 053016 (2011), arXiv: 1101.5795.
G. E. Blonder, M. Tinkham, and T. M. Klapwijk, Phys. Rev. B 25, 4515 (1982).
F. Pientka, G. Kells, A. Romito, P. W. Brouwer, and F. von Oppen, Phys. Rev. Lett. 109, 227006 (2012), arXiv: 1206.0723.
D. Rainis, L. Trifunovic, J. Klinovaja, and D. Loss, Phys. Rev. B 87, 24515 (2013), arXiv: 1207.5907.
C. X. Liu, J. D. Sau, and S. Das Sarma, Phys. Rev. B 95, 054502 (2017), arXiv: 1610.08042.
H. Pan, W. S. Cole, J. D. Sau, and S. Das Sarma, Phys. Rev. B 101, 024506 (2020), arXiv: 1906.08193.
P. Yu, J. Chen, M. Gomanko, G. Badawy, E. P. A. M. Bakkers, K. Zuo, V. Mourik, and S. M. Frolov, Nat. Phys. 17, 482 (2021), arXiv: 2004.08583.
M. Kjaergaard, F. Nichele, H. J. Suominen, M. P. Nowak, M. Wimmer, A. R. Akhmerov, J. A. Folk, K. Flensberg, J. Shabani, C. J. Palmstrøm, and C. M. Marcus, Nat. Commun. 7, 12841 (2016), arXiv: 1603.01852.
Ö. Gül, D. J. Woerkom, I. Weperen, D. Car, S. R. Plissard, E. P. A. M. Bakkers, and L. P. Kouwenhoven, Nanotechnology 26, 215202 (2015), arXiv: 1411.7285.
S. Gazibegovic, D. Car, H. Zhang, S. C. Balk, J. A. Logan, M. W. A. de Moor, M. C. Cassidy, R. Schmits, D. Xu, G. Wang, P. Krogstrup, R. L. M. Op het Veld, K. Zuo, Y. Vos, J. Shen, D. Bouman, B. Shojaei, D. Pennachio, J. S. Lee, P. J. van Veldhoven, S. Koelling, M. A. Verheijen, L. P. Kouwenhoven, C. J. Palmstrøm, and E. P. A. M. Bakkers, Nature 548, 434 (2017), arXiv: 1705.01480.
Y. Peng, F. Pientka, Y. Vinkler-Aviv, L. I. Glazman, and F. von Oppen, Phys. Rev. Lett. 115, 266804 (2015), arXiv: 1506.06763.
D. Sticlet, C. Bena, and P. Simon, Phys. Rev. Lett. 108, 096802 (2012), arXiv: 1109.5697.
J. J. He, T. K. Ng, P. A. Lee, and K. T. Law, Phys. Rev. Lett. 112, 037001 (2014), arXiv: 1309.1528.
D. Chevallier, P. Szumniak, S. Hoffman, D. Loss, and J. Klinovaja, Phys. Rev. B 97, 045404 (2018), arXiv: 1710.05576.
M. Leijnse, and K. Flensberg, Phys. Rev. B 84, 140501 (2011), arXiv: 1012.4650.
D. J. Clarke, Phys. Rev. B 96, 201109 (2017).
E. Prada, R. Aguado, and P. San-Jose, Phys. Rev. B 96, 085418 (2017), arXiv: 1702.02525.
A. Schuray, L. Weithofer, and P. Recher, Phys. Rev. B 96, 085417 (2017), arXiv: 1702.03909.
D. E. Liu, and H. U. Baranger, Phys. Rev. B 84, 201308 (2011), arXiv: 1107.4338.
R. Zitko, Phys. Rev. B 83, 195137 (2011), arXiv: 1102.0973.
D. A. Ruiz-Tijerina, E. Vernek, L. G. G. V. Dias da Silva, and J. C. Egues, Phys. Rev. B 91, 115435 (2015), arXiv: 1412.1851.
R. Chirla, and C. P. Moca, Phys. Rev. B 94, 045405 (2016), arXiv: 1604.05033.
J. Schulenborg, and K. Flensberg, Phys. Rev. B 101, 014512 (2020), arXiv: 1910.04106.
L. S. Ricco, V. L. Campo, I. A. Shelykh, and A. C. Seridonio, Phys. Rev. B 98, 075142 (2018), arXiv: 1802.07106.
K. Gharavi, D. Hoving, and J. Baugh, Phys. Rev. B 94, 155417 (2016), arXiv: 1601.07506.
C. Malciu, L. Mazza, and C. Mora, Phys. Rev. B 98, 165426 (2018), arXiv: 1805.09330.
G. Yang, Z. Lyu, J. Wang, J. Ying, X. Zhang, J. Shen, G. Liu, J. Fan, Z. Ji, X. Jing, F. Qu, and L. Lu, Phys. Rev. B 100, 180501 (2019).
M. Valentini, F. Peñaranda, A. Hofmann, M. Brauns, R. Hauschild, P. Krogstrup, P. San-Jose, E. Prada, R. Aguado, and G. Katsaros, Science 373, 82 (2021), arXiv: 2008.02348.
D. Puglia, E. A. Martinez, G. C. Ménard, A. Pöschl, S. Gronin, G. C. Gardner, R. Kallaher, M. J. Manfra, C. M. Marcus, A. P. Higginbotham, and L. Casparis, Phys. Rev. B 103, 235201 (2021), arXiv: 2006.01275.
J. Chen, P. Yu, J. Stenger, M. Hocevar, D. Car, S. R. Plissard, E. P. A. M. Bakkers, T. D. Stanescu, and S. M. Frolov, Sci. Adv. 3, e1701476 (2017).
A. M. Whiticar, A. Fornieri, E. C. T. O’Farrell, A. C. C. Drachmann, T. Wang, C. Thomas, S. Gronin, R. Kallaher, G. C. Gardner, M. J. Manfra, C. M. Marcus, and F. Nichele, Nat. Commun. 11, 3212 (2020), arXiv: 1902.07085.
D. J. Carrad, M. Bjergfelt, T. Kanne, M. Aagesen, F. Krizek, E. M. Fiordaliso, E. Johnson, J. Nygård, and T. S. Jespersen, Adv. Mater. 32, 1908411 (2020).
S. Heedt, M. Quintero-Pérez, F. Borsoi, A. Fursina, N. van Loo, G. P. Mazur, M. P. Nowak, M. Ammerlaan, K. Li, S. M. A. Y. van de Poll, G. Badawy, S. Gazibegovic, K. van Hoogdalem, E. P. A. M. Bakkers, and L. P. Kouwenhoven, Nat. Commun. 12, 4914 (2021), arXiv: 2007.14383.
M. C. Dartiailh, T. Kontos, B. Douçot, and A. Cottet, Phys. Rev. Lett. 118, 126803 (2017), arXiv: 1702.01637.
L. J. Wen, P. Dong, and J. H. Zhao, Acta Phys. Sin. 70, 058101 (2021).
M. J. Manfra, Annu. Rev. Condens. Matter Phys. 5, 347 (2014), arXiv: 1309.2717.
J. E. Sestoft, T. Kanne, A. N. Gejl, M. von Soosten, J. S. Yodh, D. Sherman, B. Tarasinski, M. Wimmer, E. Johnson, M. Deng, J. Nygård, T. S. Jespersen, C. M. Marcus, and P. Krogstrup, Phys. Rev. Mater. 2, 044202 (2018), arXiv: 1711.06864.
J. Shabani, M. Kjaergaard, H. J. Suominen, Y. Kim, F. Nichele, K. Pakrouski, T. Stankevic, R. M. Lutchyn, P. Krogstrup, R. Feidenhans’l, S. Kraemer, C. Nayak, M. Troyer, C. M. Marcus, and C. J. Palmstrøm, Phys. Rev. B 93, 155402 (2016), arXiv: 1511.01127.
J. E. Sestoft, T. Kanne, A. N. Gejl, M. von Soosten, J. S. Yodh, D. Sherman, B. Tarasinski, M. Wimmer, E. Johnson, M. Deng, J. Nygård, T. S. Jespersen, C. M. Marcus, and P. Krogstrup, Phys. Rev. Mater. 2, 044202 (2018), arXiv: 1711.06864.
S. Vaitiekènas, A. M. Whiticar, M. T. Deng, F. Krizek, J. E. Sestoft, C. J. Palmstrøm, S. Marti-Sanchez, J. Arbiol, P. Krogstrup, L. Casparis, and C. M. Marcus, Phys. Rev. Lett. 121, 147701 (2018).
J. S. Lee, S. Choi, M. Pendharkar, D. J. Pennachio, B. Markman, M. Seas, S. Koelling, M. A. Verheijen, L. Casparis, K. D. Petersson, I. Petkovic, V. Schaller, M. J. W. Rodwell, C. M. Marcus, P. Krogstrup, L. P. Kouwenhoven, E. P. A. M. Bakkers, and C. J. Palmstrøm, Phys. Rev. Mater. 3, 084606 (2019), arXiv: 1808.04563.
P. Aseev, G. Wang, L. Binci, A. Singh, S. Martí-Sánchez, M. Botifoll, L. J. Stek, A. Bordin, J. D. Watson, F. Boekhout, D. Abel, J. Gamble, K. Van Hoogdalem, J. Arbiol, L. P. Kouwenhoven, G. de Lange, and P. Caroff, Nano Lett. 19, 9102 (2019).
S. A. Khan, C. Lampadaris, A. Cui, L. Stampfer, Y. Liu, S. J. Pauka, M. E. Cachaza, E. M. Fiordaliso, J. H. Kang, S. Korneychuk, T. Mutas, J. E. Sestoft, F. Krizek, R. Tanta, M. C. Cassidy, T. S. Jespersen, and P. Krogstrup, ACS Nano 14, 14605 (2020).
M. Pendharkar, B. Zhang, H. Wu, A. Zarassi, P. Zhang, C. P. Dempsey, J. S. Lee, S. D. Harrington, G. Badawy, S. Gazibegovic, R. L. M. Op het Veld, M. Rossi, J. Jung, A. H. Chen, M. A. Verheijen, M. Hocevar, E. P. A. M. Bakkers, C. J. Palmstrøm, and S. M. Frolov, Science 372, 508 (2021).
T. Zhang, Y. Jiang, Z. Song, H. Huang, Y. He, Z. Fang, H. Weng, and C. Fang, Nature 566, 475 (2019), arXiv: 1807.08756.
M. G. Vergniory, L. Elcoro, C. Felser, N. Regnault, B. A. Bernevig, and Z. Wang, Nature 566, 480 (2019), arXiv: 1807.10271.
F. Tang, H. C. Po, A. Vishwanath, and X. Wan, Nature 566, 486 (2019).
F. Borsoi, G. P. Mazur, N. van Loo, M. P. Nowak, L. Bourdet, K. Li, S. Korneychuk, A. Fursina, E. Memisevic, G. Badawy, S. Gazibegovic, K. van Hoogdalem, E. P. A. M. Bakkers, L. P. Kouwenhoven, S. Heedt, and M. Quintero-Pérez, arXiv: 2009.06219.
O. Vazquez-Mena, L. Gross, S. Xie, L. G. Villanueva, and J. Brugger, Microelectron. Eng. 132, 236 (2015).
P. Schüffelgen, D. Rosenbach, C. Li, T. W. Schmitt, M. Schleenvoigt, A. R. Jalil, S. Schmitt, J. Kölzer, M. Wang, B. Bennemann, U. Parlak, L. Kibkalo, S. Trellenkamp, T. Grap, D. Meertens, M. Luysberg, G. Mussler, E. Berenschot, N. Tas, A. A. Golubov, A. Brinkman, T. Schäpers, and D. Grützmacher, Nat. Nanotech. 14, 825 (2019).
G. Y. Huang, B. Li, X. F. Yi, J. B. Fu, X. Fu, X. G. Qiang, P. Xu, J. J. Wu, C. L. Yu, P. Kotetes, and M. T. Deng, arXiv: 2010.02130.
J. C. Budich, S. Walter, and B. Trauzettel, Phys. Rev. B 85, 121405 (2012), arXiv: 1111.1734.
G. C. Ménard, F. K. Malinowski, D. Puglia, D. I. Pikulin, T. Karzig, B. Bauer, P. Krogstrup, and C. M. Marcus, Phys. Rev. B 100, 165307 (2019), arXiv: 1902.02689.
D. J. van Woerkom, A. Proutski, B. van Heck, D. Bouman, J. I. Väyrynen, L. I. Glazman, P. Krogstrup, J. Nygård, L. P. Kouwenhoven, and A. Geresdi, Nat. Phys. 13, 876 (2017), arXiv: 1609.00333.
L. Tosi, C. Metzger, M. F. Goffman, C. Urbina, H. Pothier, S. Park, A. L. Yeyati, J. Nygård, and P. Krogstrup, Phys. Rev. X 9, 011010 (2019).
E. M. Spanton, M. Deng, S. Vaitiekènas, P. Krogstrup, J. Nygård, C. M. Marcus, and K. A. Moler, Nat. Phys. 13, 1177 (2017), arXiv: 1701.01188.
S. Hart, Z. Cui, G. Ménard, M. Deng, A. E. Antipov, R. M. Lutchyn, P. Krogstrup, C. M. Marcus, and K. A. Moler, Phys. Rev. B 100, 064523 (2019), arXiv: 1902.07804.
A. Kringhøj, B. van Heck, T. W. Larsen, O. Erlandsson, D. Sabonis, P. Krogstrup, L. Casparis, K. D. Petersson, and C. M. Marcus, Phys. Rev. Lett. 124, 246803 (2020), arXiv: 1911.10011.
D. Razmadze, D. Sabonis, F. K. Malinowski, G. C. Ménard, S. Pauka, H. Nguyen, D. M. T. van Zanten, E. C. T. Ofarrell, J. Suter, P. Krogstrup, F. Kuemmeth, and C. M. Marcus, Phys. Rev. Appl. 11, 064011 (2019), arXiv: 1902.00789.
D. M. T. van Zanten, D. Sabonis, J. Suter, J. I. Väyrynen, T. Karzig, D. I. Pikulin, E. C. T. O’Farrell, D. Razmadze, K. D. Petersson, P. Krogstrup, and C. M. Marcus, Nat. Phys. 16, 663 (2020), arXiv: 1902.00797.
H. Zhang, D. E. Liu, M. Wimmer, and L. P. Kouwenhoven, Nat. Commun. 10, 5128 (2019), arXiv: 1905.07882.
S. M. Frolov, M. J. Manfra, and J. D. Sau, Nat. Phys. 16, 718 (2020).
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Additional information
This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11904399) and the Open Research Fund from State Key Laboratory of High Performance Computing of China (Grant No. 201901-09). Ming-Tang Deng acknowledges the support from China Great-wall Quantum Laboratory.
Rights and permissions
This article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), which permits use, duplication, adaptation, distribution and reproduction in any medium or format, as long as you give appropriate credit to the original author(s) and the source, provide a link to the Creative Commons license and indicate if changes were made.
This article is published with open access at http://springerlink.fh-diploma.de
About this article
Cite this article
Fu, JB., Li, B., Zhang, XF. et al. Experimental review on Majorana zero-modes in hybrid nanowires. Sci. China Phys. Mech. Astron. 64, 107001 (2021). https://doi.org/10.1007/s11433-021-1737-4
Received:
Accepted:
Published:
DOI: https://doi.org/10.1007/s11433-021-1737-4