常规与拓扑超导结中的约瑟夫森效应
介观与纳米尺度物理
2018-12-10 v4
摘要
我们给出了由常规s波自旋单重态超导体（S）与具有马约拉纳端态的拓扑超导体（TS）线构成的混合器件中平衡约瑟夫森电流-相位关系的理论分析。利用格林函数技术，拓扑超导体分别由Kitaev链的低能连续极限或更微观的含自旋纳米线模型描述。我们表明，对于最简单的S-TS隧穿结，只有含自旋TS纳米线模型中的s波配对关联能产生约瑟夫森效应。临界电流在拓扑区小得多，并沿纳米线的塞曼场呈现扭折状依赖。然而，当结区存在处于磁态的相关量子点（QD）时，如共隧穿区及平均场分析所示，约瑟夫森电流在深拓扑相中也变为有限。显著地，我们发现S-QD-TS构型可支持结行为，即在相位差为零时流过有限超电流。最后，我们还讨论了一种多端S-TS-S几何结构，其中TS线作为超导原子接触中安德列夫束缚态的可调奇偶开关。
引用
@article{arxiv.1801.10343,
title = {Josephson effect in junctions of conventional and topological superconductors},
author = {A. Zazunov and A. Iks and M. Alvarado and A. Levy Yeyati and R. Egger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.10343},
year = {2018}
}
备注
15 pages, 9 figures, to be published in Beilstein Journal of Nanotechnology, thematic series "Topological Materials"