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量子霍尔体系中交叉安德烈夫反射诱导的拓扑 $\pi$ 结

介观与纳米尺度物理 2018-03-21 v3

摘要

我们考虑处于量子霍尔体系中且存在 Zeeman 场的二维电子气(2DEG),其费米能级被调节至填充因子 ν=1\nu=1。我们证明,在存在自旋轨道耦合的情况下,将 2DEG 与 s 波超导体的窄条接触,会由于跨越该窄条的交叉安德烈夫反射(CAR)过程而在接触处产生拓扑超导能隙。由 CAR 振幅控制的拓扑能隙的符号周期性地依赖于费米波长和窄条宽度,并且可以进行外部调节。具有相反符号拓扑能隙的长窄条两半之间的界面实现了一个稳健的 π\pi 结,其承载着一对尽管存在重叠但不会分裂的 Majorana 零模。我们证明,可以利用这种情况来执行受保护的非阿贝尔隧穿编织操作,且无需任何精细调节。

关键词

引用

@article{arxiv.1708.08078,
  title  = {Topological $\pi$-junctions from crossed Andreev reflection in the Quantum Hall regime},
  author = {Francesca Finocchiaro and Francisco Guinea and Pablo San-Jose},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1708.08078},
  year   = {2018}
}

备注

10 pages, 5 figures. Corrected minor errors, updated figures and references