优化InSb马约拉纳纳米线中的自旋轨道分裂
材料科学
2016-04-06 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
半导体-超导体异质结构代表了探测马约拉纳零模并随后利用其奇异非阿贝尔统计处理量子信息的理想平台。此类低维半导体的理论建模通常基于唯象有效模型。然而，对其能带结构尤其是这些器件中电子自旋轨道耦合的更微观理解，对于优化其参数以应用于量子计算十分重要。在本文中，我们首先从块体的第一性原理计算获得高精度有效紧束缚模型来解决此问题。该模型被对称化并正确复现了能带结构和波函数特征。然后将其用于确定由有限尺寸效应和外电场在闪锌矿InSb一维和二维纳米结构中诱导的Dresselhaus和Rashba自旋轨道分裂随生长参数的变化。本文提出的方法能够实现真实器件的可靠模拟，包括那些用于实现奇异拓扑态的器件。
引用
@article{arxiv.1510.02025,
title = {Optimizing spin-orbit splittings in InSb Majorana nanowires},
author = {Alexey A. Soluyanov and Dominik Gresch and Roman M. Lutchyn and Bela Bauer and Chetan Nayak and Matthias Troyer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.02025},
year = {2016}
}