长程相互作用量子伊辛链中的马约拉纳零模
强关联电子
2012-01-17 v2
摘要
横向场中的一维伊辛模型可以映射到具有p波超导性的无自旋费米子系统。在弱耦合BCS区域，该模型在链的每一端都表现出一个零能马约拉纳模。这里，我们考虑该模型的一个变体，它代表一个具有更长程动能和配对振幅的超导体，这更可能出现在实际系统中。该模型具有更丰富的零温相图，并存在多个量子相变。通过模型的精确解，这些相可以根据开链末端马约拉纳零模的数量进行分类：0、1或2个。该模型存在一个多临界点，其中具有0、1和2个马约拉纳末端模的相在此交汇。链末端马约拉纳模的数量等于描述BCS哈密顿量的安德森赝自旋矢量的拓扑缠绕数。相的这种拓扑分类需要存在一个幺正时间反演对称性。当该对称性被破坏时，只有马约拉纳末端模数模2可用于区分两个相。在其中一个区域中，两个相位移动的马约拉纳零模的波函数在空间上呈指数衰减，但以振荡方式衰减。振荡波长等于与我们的模型对偶的横向场中XY模型的渐近连通自旋-自旋关联长度。
引用
@article{arxiv.1110.3072,
title = {Majorana zero modes in a quantum Ising chain with longer-ranged interactions},
author = {Yuezhen Niu and Suk Bum Chung and Chen-Hsuan Hsu and Ipsita Mandal and S. Raghu and Sudip Chakravarty},
journal= {arXiv preprint arXiv:1110.3072},
year = {2012}
}
备注
11 pages, 8 figures; brief clarifying comments added; few new references; this version is accepted in Phys. Rev. B