碳纳米管中马约拉纳态的横截面轮廓与三维自旋倾斜

我们讨论了以半导体碳纳米管（CNT）为核心元件的类纳米线装置中马约拉纳束缚态（MBS）的完整空间三维轮廓。通过精确的紧束缚计算，我们表明CNT晶格的手性特征被印刻在MBS波函数中，该波函数具有螺旋结构，在横向各向异性。局域自旋倾斜角显示出类似的螺旋图案，围绕CNT圆周变化。我们使用一个有效的低能哈密顿量解析地重构了MBS波函数的复杂三维轮廓，该哈密顿量同时考虑了CNT的电子自旋和谷自由度。我们发现马约拉纳旋量的四个分量由我们博戈留波夫-德热纳（BdG）哈密顿量的三种对称性相关联，将独立分量的数量减少到一个。傅里叶变换分析揭示了MBS存在三种贡献，一种来自$\Gamma$点，每种费米点各一种，且每个贡献中两个谷态的存在增加了进一步的复杂性。