在具有Rashba与Dresselhaus自旋轨道耦合的相位控制约瑟夫森结中调控拓扑超导性

近来，基于具有强Rashba自旋轨道耦合的二维电子气中约瑟夫森结的拓扑超导体，已被提出作为基于纳米线的装置的有吸引力的替代方案。此处，我们阐明基于[001]生长方向量子阱且具任意Rashba与Dresselhaus自旋轨道耦合组合的相位控制约瑟夫森结，只要磁场取向适当，也能在广泛参数范围内承载马约拉纳束缚态。因此，基于约瑟夫森结的马约拉纳束缚态可出现在广泛类别的二维电子气中。我们研究了自旋轨道耦合、塞曼能量与超导相位差的影响，以创建完整的拓扑相图，并找到在窄结中观测马约拉纳束缚态的最优稳定区域。令人惊讶的是，对于相等的Rashba与Dresselhaus自旋轨道耦合，良好局域的马约拉纳束缚态仅能在相位差$\phi\neq\pi$时出现，因为保护马约拉纳束缚态的拓扑能隙在$\phi=\pi$处消失。我们的结果表明，Rashba与Dresselhaus自旋轨道耦合之比，或施加超导相位偏置所沿的面内结晶轴的选择，提供了额外的可调旋钮以在这些系统中检验马约拉纳束缚态。最后，我们讨论了可通过结边缘的隧穿电导测量实验探测的马约拉纳束缚态特征。