具有高自旋轨道相互作用的Andreev谱：揭示自旋分裂与拓扑保护的交叉
介观与纳米尺度物理
2017-10-18 v1
摘要
我们通过数值方法研究了具有强自旋轨道相互作用的多通道介观量子线(N)耦合到超导电极(S)的Andreev谱，对比了拓扑与非拓扑行为。在非拓扑情况下，采用具有Rashba相互作用的方晶格建模，我们发现只要正常量子线能容纳多个传导通道，Andreev能级的自旋简并就会被S库之间的相位差解除，该相位差在零塞曼场下破缺时间反演对称性。Andreev态在整数倍的相位处保持简并，此时时间反演对称性得以保持，从而产生不被无序解除的能级交叉。与直流Josephson电流相反，有限频率导纳（磁化率）对这些能级交叉以及小塞曼场解除其简并的现象非常敏感。更有趣的是具有次近邻自旋轨道相互作用的六角晶格情况，其展现出一维拓扑螺旋边缘态\cite{Kane2005}。有限频率导纳在低温下携带一个非常特殊的特征：在和零能量处受保护的Andreev能级交叉，表现为被塞曼场分裂的尖锐峰。
引用
@article{arxiv.1611.03526,
title = {Andreev spectrum with high spin-orbit interactions: revealing spin splitting and topologically protected crossings},
author = {Anil Murani and Alexei Chepelianskii and Sophie Guéron and Hélène Bouchiat},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.03526},
year = {2017}
}
备注
9 pages 10 figures