铁磁体-InSb 纳米线量子器件中的自旋输运
介观与纳米尺度物理
2020-05-15 v1
摘要
作为容错拓扑量子计算基本单元的 Majorana 零模（MZM）已在具有强自旋轨道相互作用（SOI）的半导体纳米线（NW）中观测到，例如具有邻近诱导超导的 InSb 和 InAs 纳米线。在这一被广泛研究的平台中实现拓扑超导与 MZM 还需消除自旋简并，这通过施加磁场诱导螺旋能隙来实现。然而，所加磁场会对纳米线中的诱导超导态产生不利影响，并对器件施加几何限制，从而影响未来基于 MZM 的量子寄存器的规模化。这些挑战可通过将磁性元件与纳米线集成来规避。基于此动机，本工作中我们报道了首个跨 InSb 纳米线的自旋输运实验研究，其由具有铁磁（FM）触点的器件实现。我们在准一维弹道区观测到自旋极化与自旋依赖输运的特征。此外，我们展示静电门控可调节观测到的磁信号，并揭示器件充当自旋滤波器的输运区。这些结果为开发无需外加磁场即可局域解除自旋简并的 MZM 器件开辟了途径。它们也为实现利用量子线中自旋轨道态的自旋基器件提供了路径。
引用
@article{arxiv.1909.07431,
title = {Spin transport in ferromagnet-InSb nanowire quantum devices},
author = {Zedong Yang and Brett Heischmidt and Sasa Gazibegovic and Ghada Badawy and Diana Car and Paul A. Crowell and Erik P. A. M. Bakkers and Vlad S. Pribiag},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.07431},
year = {2020}
}
备注
30 pages, 12 figures