Atomic-scale Design of Majorana states and their Innovative Real-space Exploration

Informations projet

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N° de convention de subvention: 786020

DOI

10.3030/786020

Projet clôturé

Date de signature de la CE 25 Avril 2018

Date de début 1 Janvier 2019

Date de fin 31 Decembre 2024

Financé au titre de

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Coût total

€ 2 499 750,00

Contribution de l’UE

€ 2 499 750,00

Coordonné par

UNIVERSITY OF HAMBURG
Germany

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Publications

Peer reviewed articles (44)

Proximity superconductivity in atom-by-atom crafted quantum dots

Auteurs: Lucas Schneider, Khai That Ton, Ioannis Ioannidis, Jannis Neuhaus-Steinmetz, Thore Posske, Roland Wiesendanger, Jens Wiebe
Publié dans: Nature, Numéro 621, 2023, Page(s) 60-65, ISSN 1476-4687
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41586-023-06312-0

Probing the topologically trivial nature of end states in antiferromagnetic atomic chains on superconductors

Auteurs: L. Schneider, Ph. Beck, L. Rozsa, Th. Posske, J. Wiebe, R. Wiesendanger,
Publié dans: Nature Communications, Numéro 14, 2023, Page(s) 2742, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-023-38369-w

Scanning tunneling spectroscopy study of proximity superconductivity in finite-size quantized surface states

Auteurs: Lucas Schneider, Christian von Bredow, Howon Kim, Khai That Ton, Torben Hänke, Jens Wiebe, Roland Wiesendanger
Publié dans: Physical Review B, Numéro 110, 2024, Page(s) L100505, ISSN 2469-9969
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevb.110.l100505

Increased localization of Majorana modes in antiferromagnetic chains on superconductors

Auteurs: D. Crawford, E. Mascot, M. Shimizu, R. Wiesendanger, D. K. Morr, H. O. Jeschke, and S. Rachel
Publié dans: Physical Review B, Numéro 107, 2023, Page(s) 075410, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevb.107.075410

Majorana quasiparticles in atomic spin chains on superconductors

Auteurs: Stephan Rachel, Roland Wiesendanger
Publié dans: Physics Reports, Numéro 1099, 2024, Page(s) 1-28, ISSN 0370-1573
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.physrep.2024.10.005

Precursors of Majorana modes and their length-dependent energy oscillations probed at both ends of atomic Shiba chains

Auteurs: L. Schneider, P. Beck, J. Neuhaus-Steinmetz, L. Rózsa, T. Posske, J. Wiebe, and R. Wiesendanger
Publié dans: Nature Nanotechnology, Numéro 17, 2022, Page(s) 384, ISSN 1748-3395
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41565-022-01078-4

Atomic-scale spin-polarization maps using functionalized superconducting probes

Auteurs: Lucas Schneider, Philip Beck, Jens Wiebe, Roland Wiesendanger
Publié dans: Science Advances, Numéro 7/4, 2021, Page(s) eabd7302, ISSN 2375-2548
Éditeur: American Association for the Advancement of Science
DOI: 10.1126/sciadv.abd7302

Spectroscopic signature of the Stark-shifted Tamm-type surface state of La(0001)

Auteurs: Dominik Schreyer, Howon Kim, Roland Wiesendanger
Publié dans: New Journal of Physics, Numéro 22/9, 2020, Page(s) 093013, ISSN 1367-2630
Éditeur: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1367-2630/ababc3

Topological superconductivity induced by a triple- q magnetic structure

Auteurs: Jasmin Bedow, Eric Mascot, Thore Posske, Götz S. Uhrig, Roland Wiesendanger, Stephan Rachel, Dirk K. Morr
Publié dans: Physical Review B, Numéro 102/18, 2020, ISSN 2469-9950
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/physrevb.102.180504

Preparation and readout of Majorana qubits in magnet-superconductor hybrid systems

Auteurs: Dan Crawford, Roland Wiesendanger, Stephan Rachel
Publié dans: Physical Review B, Numéro 110, 2024, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevb.110.l220505

Spin-orbit coupling induced splitting of Yu-Shiba-Rusinov states in antiferromagnetic dimers

Auteurs: Philip Beck, Lucas Schneider, Levente Rózsa, Krisztián Palotás, András Lászlóffy, László Szunyogh, Jens Wiebe, Roland Wiesendanger
Publié dans: Nature Communications, Numéro 12/1, 2021, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-021-22261-6

Correlation of Magnetism and Disordered Shiba Bands in Fe Monolayer Islands on Nb(110)

Auteurs: Julia J. Goedecke, Lucas Schneider, Yingqiao Ma, Khai Ton That, Dongfei Wang, Jens Wiebe, Roland Wiesendanger
Publié dans: ACS Nano, Numéro 19360851, 2022, Page(s) 14066-14074, ISSN 1936-0851
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acsnano.2c03965

Topological nodal point superconductivity in checkerboard magnet-superconductor hybrid systems

Auteurs: Tuan Kieu , Eric Mascot , Jasmin Bedow , Roland Wiesendanger, Dirk K. Morr
Publié dans: Physical Review B, Numéro 108, 2023, Page(s) L060509, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevb.108.l060509

Anisotropic non-split zero-energy vortex bound states in a conventional superconductor

Auteurs: Howon Kim, Yuki Nagai, Levente Rózsa, Dominik Schreyer, Roland Wiesendanger
Publié dans: Applied Physics Reviews, Numéro 8/3, 2021, Page(s) 031417, ISSN 1931-9401
Éditeur: AIP Publishing LLC
DOI: 10.1063/5.0055839

Experimental Realization of Semiconducting Monolayer Si2Te2 Films

Auteurs: Xiaochun Huang, Rui Xiong, Klara Volckaert, Chunxue Hao, Deepnarayan Biswas, Marco Bianchi, Philip Hofmann, Philip Beck, Jonas Warmuth, Baisheng Sa, Jens Wiebe, Roland Wiesendanger
Publié dans: Advanced Functional Materials, Numéro 16163028, 2022, Page(s) 1-7, ISSN 1616-3028
Éditeur: Wiley-VCH GmbH
DOI: 10.1002/adfm.202208281

STM study of Nb(111) prepared by different methods

Auteurs: Julia J. Goedecke , Maciej Bazarnik , Roland Wiesendanger
Publié dans: Physical Review Materials, Numéro 7, 2023, Page(s) 084803, ISSN 2475-9953
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevmaterials.7.084803

Spin-Polarized Yu-Shiba-Rusinov States in an Iron-Based Superconductor

Auteurs: Dongfei Wang, Jens Wiebe, Ruidan Zhong, Genda Gu, Roland Wiesendanger
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 126/7, 2021, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.126.076802

Antiferromagnetism-driven two-dimensional topological nodal-point superconductivity

Auteurs: M. Bazarnik, R. Lo Conte, E. Mascot, K. von Bergmann, D. K. Morr, and R. Wiesendanger
Publié dans: Nature Communications, Numéro 14, 2023, Page(s) 614, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-023-36201-z

Zero-field skyrmionic states and in-field edge-skyrmions induced by boundary tuning

Auteurs: Jonas Spethmann, Elena Y. Vedmedenko, Roland Wiesendanger, André Kubetzka, Kirsten von Bergmann
Publié dans: Communications Physics, 2022, ISSN 2399-3650
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s42005-021-00796-w

Coexistence of Antiferromagnetism and Superconductivity in Mn/Nb(110)

Auteurs: Roberto Lo Conte, Maciej Bazarnik, Krisztián Palotás, Levente Rózsa, László Szunyogh, André Kubetzka, Kirsten von Bergmann, Roland Wiesendanger
Publié dans: Physical Review B, 2022, Page(s) L100406, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevb.105.l100406

Long-range focusing of magnetic bound states in superconducting lanthanum

Auteurs: Howon Kim, Levente Rózsa, Dominik Schreyer, Eszter Simon, Roland Wiesendanger
Publié dans: Nature Communications, Numéro 11/1, 2020, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-020-18406-8

Complex magnetic ground states and topological electronic phases of atomic spin chains on superconductors

Auteurs: Jannis Neuhaus-Steinmetz, Elena Y. Vedmedenko, Thore Posske, Roland Wiesendanger
Publié dans: Physical Review B, 2022, Page(s) 165415, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevb.105.165415

Experimental Realization of Monolayer α-Tellurene

Auteurs: Xiaochun Huang, Rui Xiong, Chunxue Hao, Wenbin Li, Baisheng Sa, Jens Wiebe, Roland Wiesendanger
Publié dans: Advanced Materials, 2023, Page(s) 2309023, ISSN 0935-9648
Éditeur: United Nations Industrial Developement Organization
DOI: 10.1002/adma.202309023

Topological Shiba bands in artificial spin chains on superconductors

Auteurs: Lucas Schneider, Philip Beck, Thore Posske, Daniel Crawford, Eric Mascot, Stephan Rachel, Roland Wiesendanger, Jens Wiebe
Publié dans: Nature Physics, 2021, ISSN 1745-2473
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41567-021-01234-y

Nanoscale skyrmions on a square atomic lattice

Auteurs: Reiner Brüning, André Kubetzka, Kirsten von Bergmann, Elena Y. Vedmedenko, and Roland Wiesendanger
Publié dans: Physical Review B, Numéro 105, 2022, Page(s) L241401, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevb.105.l241401

Magnet-superconductor hybrid quantum systems: a materials platform for topological superconductivity

Auteurs: Roberto Lo Conte, Jens Wiebe, Stephan Rachel, Dirk K. Morr, Roland Wiesendanger
Publié dans: La Rivista del Nuovo Cimento, 2025, ISSN 0393-697X
Éditeur: SpringerNature
DOI: 10.1007/s40766-024-00060-1

Surface orbital order and chemical potential inhomogeneity of the iron-based superconductor FeTe0.55Se0.45 investigated with special STM tips

Auteurs: Dongfei Wang, Ruidan Zhong, Genda Gu, and Roland Wiesendanger
Publié dans: Physical Review Research, Numéro 3, 2021, Page(s) L032055, ISSN 2643-1564
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevresearch.3.l032055

Discovery and characterization of a new type of domain wall in a row-wise antiferromagnet

Auteurs: Jonas Spethmann, Martin Grünebohm, Roland Wiesendanger, Kirsten von Bergmann, André Kubetzka
Publié dans: Nature Communications, Numéro 12/1, 2021, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-021-23760-2

Atomic-scale interface engineering of Majorana edge modes in a 2D magnet-superconductor hybrid system

Auteurs: Alexandra Palacio-Morales, Eric Mascot, Sagen Cocklin, Howon Kim, Stephan Rachel, Dirk K. Morr, Roland Wiesendanger
Publié dans: Science Advances, Numéro 5/7, 2019, Page(s) eaav6600, ISSN 2375-2548
Éditeur: AAAS
DOI: 10.1126/sciadv.aav6600

Plumbene on a Magnetic Substrate: A Combined Scanning Tunneling Microscopy and Density Functional Theory Study

Auteurs: Gustav Bihlmayer, Jonas Sassmannshausen, André Kubetzka, Stefan Blügel, Kirsten von Bergmann, Roland Wiesendanger
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 124/12, 2020, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.124.126401

Magnetism and in-gap states of 3d transition metal atoms on superconducting Re

Auteurs: Lucas Schneider, Manuel Steinbrecher, Levente Rózsa, Juba Bouaziz, Krisztián Palotás, Manuel dos Santos Dias, Samir Lounis, Jens Wiebe, Roland Wiesendanger
Publié dans: npj Quantum Materials, Numéro 4/1, 2019, ISSN 2397-4648
Éditeur: Nature partner journals
DOI: 10.1038/s41535-019-0179-7

Discovery of Magnetic Single- and Triple- q States in Mn / Re ( 0001 )

Auteurs: Jonas Spethmann, Sebastian Meyer, Kirsten von Bergmann, Roland Wiesendanger, Stefan Heinze, André Kubetzka
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 124/22, 2020, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.124.227203

Atomically thin oxide layer on the elemental superconductor Ta(001) surface

Auteurs: R. Mozara, A. Kamlapure, M. Valentyuk, L. Cornils, A. I. Lichtenstein, J. Wiebe, R. Wiesendanger
Publié dans: Physical Review Materials, Numéro 3/9, 2019, ISSN 2475-9953
Éditeur: AIP
DOI: 10.1103/physrevmaterials.3.094801

Towards skyrmion-superconductor hybrid systems

Auteurs: André Kubetzka, Jan M. Bürger, Roland Wiesendanger, Kirsten von Bergmann
Publié dans: Physical Review Materials, Numéro 4/8, 2020, ISSN 2475-9953
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/physrevmaterials.4.081401

Structural and Superconducting Properties of Ultrathin Ir Films on Nb(110)

Auteurs: Philip Beck, Lucas Schneider, Lydia Bachmann, Jens Wiebe, Roland Wiesendanger
Publié dans: Physical Review Materials, Numéro 6, 2022, Page(s) 024801, ISSN 2475-9953
Éditeur: Physical Review Materials
DOI: 10.1103/physrevmaterials.6.024801

Stacking-Dependent Spin Interactions in Pd / Fe Bilayers on Re(0001)

Auteurs: W. Li, S. Paul, K. von Bergmann, S. Heinze, R. Wiesendanger
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 125/22, 2020, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.125.227205

Systematic study of Mn atoms, artificial dimers and chains on superconducting Ta(110)

Auteurs: Ph. Beck, L. Schneider, R. Wiesendanger, J. Wiebe
Publié dans: Physical Review B, Numéro 107, 2023, Page(s) 024426, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevb.107.024426

Large diversity of magnetic phases in two-dimensional magnets with spin-orbit coupling and superconductivity

Auteurs: Jannis Neuhaus-Steinmetz, Tim Matthies, Elena Y. Vedmedenko, Thore Posske, Roland Wiesendanger
Publié dans: Physical Review B, Numéro 110, 2024, ISSN 2469-9950
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevb.110.155427

Correlation of Yu–Shiba–Rusinov States and Kondo Resonances in Artificial Spin Arrays on an s-Wave Superconductor

Auteurs: Anand Kamlapure, Lasse Cornils, Rok Žitko, Maria Valentyuk, Roberto Mozara, Saurabh Pradhan, Jonas Fransson, Alexander I. Lichtenstein, Jens Wiebe, Roland Wiesendanger
Publié dans: Nano Letters, 2021, ISSN 1530-6984
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c00387

Search for large topological gaps in atomic spin chains on proximitized superconducting heavy-metal layers

Auteurs: Ph. Beck, B. Nyári, L. Schneider, L. Rózsa, A. Lászlóffy, K. Palotás, L. Szunyogh, B. Ujfalussy, J. Wiebe, R. Wiesendanger,
Publié dans: Communications Physics, Numéro 6, 2023, Page(s) 83, ISSN 2399-3650
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s42005-023-01196-y

Proximity-Induced Superconductivity in a 2D Kondo Lattice of an <i>f</i>-Electron-Based Surface Alloy

Auteurs: Howon Kim, Dirk K. Morr, Roland Wiesendanger
Publié dans: Nano Letters, Numéro 24, 2024, Page(s) 14139-14145, ISSN 1530-6984
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c04796

Majorana modes with side features in magnet-superconductor hybrid systems

Auteurs: D. Crawford, E. Mascot, M. Shimizu, L. Schneider, Ph. Beck, J. Wiebe, R. Wiesendanger, H. O. Jeschke, D. K. Morr, and S. Rachel
Publié dans: npj Quantum Materials, Numéro 7, 2022, Page(s) 117, ISSN 2397-4648
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41535-022-00530-x

2D Lateral Heterojunction Arrays with Tailored Interface Band Bending

Auteurs: Xiaochun Huang, Rui Xiong, Chunxue Hao, Philip Beck, Baisheng Sa, Jens Wiebe, Roland Wiesendanger
Publié dans: Advanced Materials, Numéro 36, 2024, Page(s) 2308007, ISSN 0935-9648
Éditeur: United Nations Industrial Developement Organization
DOI: 10.1002/adma.202308007

Controlling in-gap end states by linking nonmagnetic atoms and artificially-constructed spin chains on superconductors

Auteurs: L. Schneider, S. Brinker, M. Steinbrecher, J. Hermenau, T. Posske, M. dos Santos Dias, S. Lounis, R. Wiesendanger, J. Wiebe
Publié dans: Nature Communications, Numéro 11/1, 2020, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-020-18540-3