库仑相互作用对量子线中 Majorana 态的影响

我们在标准的半导体线 - 金属超导体构型中研究了排斥相互作用存在下 Majorana 模的稳定性。短程库仑相互作用的影响通过纯排斥的 $\delta$-函数来模拟超导体存在导致的强屏蔽效应，并在描述线低能物理的有效 Bogoliubov-De Gennes 哈密顿量的 Hartree-Fock 近似下确定。通过数值对角化过程，我们获得了单粒子本征态的相互作用修正，并计算了以化学势和塞曼能量表示的扩展拓扑相图。我们发现，对于固定的塞曼能量，相互作用将相边界移至更高的化学势；而对于固定的化学势，这种移位可能发生在更低或更高的塞曼能量处。这些效应可解释为由于相互作用导致的 g 因子重整化。实现 Majorana 费米子所需的最小塞曼能量随库仑排斥强度的增加而减小。此外，我们发现对于多带占据的量子线，通过增加化学势（即占据更高能带）可以增强这一效应。