铁磁混合纳米线中可调邻近效应与拓扑超导性
介观与纳米尺度物理
2021-07-28 v2
摘要
结合外延超导体与铁磁绝缘体层的混合半导体纳米线器件，近期作为零外磁场下拓扑超导的替代平台已在实验上得到探索。在这项原理验证工作中，我们表明在实际器件中依据某些几何约束可以到达拓扑 regime。为此，我们对 InAs 纳米线进行了数值模拟，其中显式包含了超导 Al 与磁性 EuS 壳层，以及在自洽平均场水平上对静电环境的相互作用。我们的计算表明，由于邻近栅极能够沿纳米线截面移动波函数，纳米线上的磁性与超导邻近效应均可由附近栅极调控。我们发现，仅当 Al 与 EuS 层在某些线面上重叠时，拓扑相才在相图的显著区域中实现，这归因于相当局域的直接诱导自旋极化以及通过超导体出现的额外间接交换场。尽管对解释近期实验具有明显意义，可调邻近效应在更广阔的超导自旋电子学领域中亦引人关注。
引用
@article{arxiv.2011.06566,
title = {Tunable proximity effects and topological superconductivity in ferromagnetic hybrid nanowires},
author = {Samuel D. Escribano and Elsa Prada and Yuval Oreg and Alfredo Levy Yeyati},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.06566},
year = {2021}
}
备注
16 pages, 11 figures. v2: final version