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侧耦合马约拉纳费米子的近藤量子点中的热电效应

介观与纳米尺度物理 2014-08-22 v1

摘要

我们研究了相互作用量子点的线性热电响应,该量子点通过拓扑超导导线两端形成的两个马约拉纳费米子 (MFs) 之一进行侧耦合。我们采用数值重正化群技术,在调节背景温度 TT 和量子点门电压时,获得热电导 LL 以及电导 GG。我们区分了 LL 表现出不同特征的两种输运机制:弱耦合 (Γm<TK)(\Gamma_{m} < T_{K}) 和强耦合 (Γm>TK)(\Gamma_{m} > T_{K}) 机制,其中 Γm\Gamma_{m}TKT_{K} 分别是马约拉纳 - 量子点耦合强度和近藤温度。对于马约拉纳端态不重叠 (ϵm=0)(\epsilon_{m} = 0) 的理想(无限长)纳米线,弱耦合机制下的热电导 LLTΓmT \sim \Gamma_{m} 处表现出一个峰值。该峰值归因于不对称近藤共振与零能 MF 模式之间的反法诺共振。有趣的是,在强耦合机制下,LL 中的近藤诱导峰值由于 MF 诱导的量子点塞曼分裂而发生偏移。对于有限但小的 ϵm>0\epsilon_{m} > 0,两个 MF 之间的干涉在较小的能标 Γm\Gamma^{\prime}_{m} 下恢复了量子点中的近藤效应,并在 TΓmT \sim \Gamma^{\prime}_{m} 处引起 LL 中的额外峰值,其符号与 TΓmT\sim\Gamma_{m} 处的峰值相反。在强耦合机制下,该额外峰值可能导致 LL 相对于量子点门电压的非单调行为。最后,我们考察了普通自旋极化费米子耦合到量子点的情况,并通过比较这两种情况来识别 MFs 的特征指纹。

关键词

引用

@article{arxiv.1408.5053,
  title  = {Thermoelectric effect in the Kondo dot side-coupled to a Majorana fermion},
  author = {Heunghwan Khim and Rosa Lopez and Jong Soo Lim and Minchul Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1408.5053},
  year   = {2014}
}

备注

10 pages, 8 figures