半导体纳米结构中通过环连接的两根导线中的马约拉纳费米子
介观与纳米尺度物理
2014-08-01 v2 超导电性
摘要
我们研究了通过环连接的两根导线构成的半导体纳米结构中的马约拉纳费米子。该纳米结构具有镜像对称性，并邻近超导体。考虑了Rashba自旋轨道耦合以及平行于导线或垂直于环的磁场。此外，在环中心施加磁通量，由于磁通量子化和超导环中超电流的热力学平衡，两根导线中超导序参量的相位差为零或π。若相位差为π，则环周围出现两个马约拉纳模，它们之间无相互作用。相反，若相位差为零，这些马约拉纳模消失，环周围的局域态具有有限能量。通过将两个正常引线连接到导线，第三个引线直接连接到环，可通过电导测量检测这些态。从连接导线的引线之一到直接连接环的引线的微分电导的偏压依赖性表明：通过马约拉纳模（即π相位差情况）的隧穿导致非常接近零偏压的两个峰，而通过有限能量态（即零相位差情况）的隧穿在环半径较小时导致远离零偏压的峰。在环半径较小的情况下，有马约拉纳模和无马约拉纳模的情况之间的这种差异是明显的，因此可用于识别马约拉纳模。
引用
@article{arxiv.1404.1752,
title = {Majorana fermions in semiconductor nanostructures with two wires connected through ring},
author = {B. Y. Sun and M. W. Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.1752},
year = {2014}
}
备注
8 pages, 4 figures