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具有非均匀自旋 - 轨道相互作用的混合纳米线中的费米子和 Majorana 束缚态

介观与纳米尺度物理 2015-06-22 v1

摘要

我们研究了在磁场存在下,具有非均匀自旋 - 轨道相互作用 (SOI) 和近邻诱导超导能隙的 Rashba 纳米线拓扑相中的带内束缚态。我们表明费米子束缚态 (FBS) 可以出现在近邻能隙内。它们局域在由不同 SOI 矢量方向表征的两个导线段之间的结处,并与局域在纳米线末端的 Majorana 束缚态 (MBS) 共存。FBS 的能量由 SOI 矢量之间的夹角、SOI 变化的长度尺度与费米波长和局域长度的比值决定。我们还考虑了双结结构,并表明出现的两个 FBS 可以杂化并在能隙内形成类似双量子点的结构。我们找到了特定参数体系(如弱和强 SOI)下束缚态及其能量的显式解析解。解析结果通过独立的数值紧束缚模型方法得到了证实和补充。此类 FBS 可作为准粒子陷阱,因此对基于编织 MBS 的拓扑量子计算方案具有影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1408.3366,
  title  = {Fermionic and Majorana Bound States in Hybrid Nanowires with Non-Uniform Spin-Orbit Interaction},
  author = {Jelena Klinovaja and Daniel Loss},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1408.3366},
  year   = {2015}
}