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HgTe量子阱中的栅极定义线:从马约拉纳费米子到自旋电子学

介观与纳米尺度物理 2013-08-30 v1 超导电性

摘要

我们介绍了一种基于HgTe量子阱中栅极定义线的有前景的新平台,用于马约拉纳零模和各种自旋电子学应用。由于HgTe具有类似狄拉克的能带结构,这类系统的物理性质与传统量子线显著不同。最引人注目的是,我们展示了栅极定义的HgTe线的子带参数具有精细的可调性:适度的栅极电压变化可以调节Rashba自旋轨道能量从零到约30K,有效g因子从零到超过600的巨大值。大的可实现自旋轨道耦合和g因子共同使得在该设置中能够在异常低的磁场下访问马约拉纳模式,同时保持对无序的鲁棒性。作为额外的好处,栅极定义线(在HgTe或其他设置中)应大大促进用于检测马约拉纳的精细输运实验网络的制造,以及非阿贝尔统计和量子信息器件的实现。

关键词

引用

@article{arxiv.1303.1207,
  title  = {Gate defined wires in HgTe quantum wells: from Majorana fermions to spintronics},
  author = {Johannes Reuther and Jason Alicea and Amir Yacoby},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1303.1207},
  year   = {2013}
}

备注

19 pages, 9 figures