Reentrant topological transitions with Majorana end states in 1D superconductors by lattice modulation
近年来,人们积极地讨论了在一维拓扑超导体中观测和操纵马约拉纳费米子的可能性。在置于体超导体附近的具有强自旋-轨道耦合的量子线中,当通过施加磁场分裂能带能量时,期望实现拓扑超导体。当施加周期性晶格调制时,多个拓扑超导相出现在相图中。与没有调制的情况相比,它们中的一些发生在更高的填充因子下。我们研究了相位跳变的影响,并认为即使它们存在,整个系统的拓扑非平凡状态也会被保留。我们还研究了空间调制对跳频参数的影响。
2013-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Phase coherent transport in Kondo/superconducting hybrid structures
我们目前的测量的混合结构组成的近藤AuFe膜和超导铝膜的输运性质。电阻随温度的变化表明,在$\sim0.5$ $μ$ m范围内,近藤AuFe线存在超导邻近效应.近藤AuFe线的电子相位相干性已被证实,通过观察Aharanov-Bohm效应的磁电阻的环结构。磁电阻振荡的振幅在$\sim$ 870 mK处出现最大值,这是由于近藤效应和超导邻近效应的相互作用.
2003-09-26 cond-mat.mes-hall
Topological metals constructed by sliding quantum wire arrays
本文提出一种交替滑动量子线阵列的构造策略,以三腿梯和二维阵列为示例,发现该策略能诱导受反演对称性保护的拓扑金属相,并揭示体边对应关系的破缺现象。
2023-05-22 cond-mat.mes-hall
Correlations of the local density of states in quasi-one-dimensional wires
本文计算了小能量差下幺正对称类准一维无序金属丝的局域态密度的关联函数。利用超对称σ模型的一个表达式,我们得到了两点关联函数对点间距离的完全依赖性。在零能量差的极限下,我们的计算再现了单个局域波函数的统计特性。在Mott标度的顺序,我们得到了一个重入行为类似于严格的一维链的grammically大的距离。
2009-04-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Model of resistances in systems of Tomonaga-Luttinger liquid wires
在最近的一篇论文中,我们将玻色子化技术与瑞利耗散函数的概念相结合,建立了一个相互作用的无自旋电子一维系统的电阻模型[arXiv:1011.5058]。我们还研究了一个系统的三根导线的电导,通过使用一个电流分裂矩阵M在结。在本文中,我们在几个方面扩展了我们以前的工作。三线系统中的功耗计算为M和导线中施加的电压的函数。通过将三根导线的两个连接点组合起来,我们研究了由两个并联电阻组成的系统。我们研究了该系统的电导与M矩阵和两个电阻的函数关系;我们发现总电阻通常与经典的并联电阻系统的期望值有很大不同。当两个电阻中的一个取为无穷大时,我们将对路径求和以计算该系统的电导。最后,我们研究了三线系统的相互作用自旋1/2电子的电导,并表明,电荷和自旋电导通常可以是彼此不同的。
2011-03-04 cond-mat.mes-hall
Tunneling of interacting one-dimensional electrons through a single scatterer: Luttinger liquid behavior in the Hartree-Fock model
本文研究了零温度下弱相互作用无自旋电子在一维有限长线和环中通过单个δ势垒的隧穿。我们的数值计算是基于自洽的Hartree-Fock近似,然而,我们的结果表现出已知的相关多体模型的功能。特别地,在费米能级处长度为L的导线中的传输与$L^{-2α}$和普适幂$α$成比例(仅取决于电子-电子相互作用,而不取决于δ势垒的强度)。类似地,周长为$L$的环中的持续电流遵循从Luttinger液体和哈伯德模型已知的规则$I\propto L^{-1-α}$。结果表明,在磁通量h/4 e处,金属丝中费米能级的传输与环中的持续电流有关。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Influence of spin and interactions on quantum dots and nano-wires
在本论文中,我们使用复杂的数值方法来研究两类具有电子-电子相互作用的量子系统的基态性质:量子点和纳米线。在前半部分的工作中,我们研究了一个系统的单级耦合到一个一维线与相互作用的无自旋电子,当线是干净的或无序的。我们利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了能级对干净相互作用线的几种热力学性质的影响,这些相互作用线可以处于Tomonaga-Luttinger液体相和电荷密度波相之一.当导线是无序的,我们研究的弗里德尔振荡,探索两个阶段之间的差异,并将它们与干净的非相互作用的情况下,我们开发了一个精确的振荡公式。在论文的后半部分,我们研究了两种孤立的二维量子点。我们首先研究了一种新的数值方法,粒子-空穴DMRG(PH-DMRG),它被用来计算由相互作用的无自旋电子组成的无序量子点的GS能量。我们表明,这种方法比Hartree-Fock方法更准确,我们提出了一种改进的算法,它减少了近30个百分点的错误率。最后,我们研究了自旋为1/2的量子点在自旋轨道耦合和相互作用下的磁化强度。我们计算了量子点的g因子和自旋算符的期望值,发现量子点被偶数个电子占据时,量子点可以具有有限的磁化强度。
2008-06-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Junctions of one-dimensional quantum wires - correlation effects in transport
我们研究了无自旋费米子通过M个一维量子线的单点结的输运。半无限长的线描述的紧束缚模型。每根导线由两部分组成:非相互作用的导线和有限范围的区域,在该区域中费米子通过最近邻相互作用相互作用。用泛函重整化群方法确定了线性电导流作为低能截止的函数。几个不动点的识别和他们的稳定性进行了分析。我们确定的标度指数管辖的低能物理接近不动点。我们的一些结果已经可以用非自洽的Hartree-Fock近似导出。
2005-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological minigap in quasi-one-dimensional spin-orbit-coupled semiconductor Majorana wires
在一维拓扑超导(TS)半导体线端部的Majorana费米子(MF)模上方的激发能隙与体准粒子能隙E_{qp}成比例。该间隙,也称为minigap,有助于在实验可达到的温度T E_{qp}下对原始TS状态和MF的实验检测。在这里,我们表明,与E_{qp}的minigap的线性缩放可以失败的准一维线与多个限制带时,所施加的塞曼场是大于或等于约一半的限制引起的带隙。这种线中的TS态具有近似的手征对称性,在每一端支持多个近零能量模式,从而导致可以有效地消失的小型间隙。我们发现,在这样的电线的小minigap的问题可以解决,迫使系统打破近似的手征对称性外部与第二塞曼场。虽然实验签名,如零偏置峰从线端被抑制的第二塞曼场以上的临界值,这样的字段是需要在准一维线的一些重要的参数制度,以隔离的拓扑物理的端态MF。我们还讨论了我们的minigap计算从以前报道的minigap结果适合理想化的无自旋p波超导体的关键区别,并解释了为什么费米子子隙状态的集群周围的零能量马约拉纳最终状态与增加化学势在后者的系统中看到的不适用于实验TS状态的自旋轨道耦合纳米线。
2012-07-09 cond-mat.mes-hall
Correlated insulator in two Coulomb-coupled quantum wires
该研究用玻色化分析两条库仑耦合的无自旋量子线,证明轻掺杂电子—空穴线可因强线间作用形成不可压缩绝缘相,并解释其加热后转变为完美负拖曳相。
2023-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conductance spectroscopy of topological superconductor wire junctions
本文研究了一维正常超导体(NS)结的零温输运性质。在拓扑NS结推广的Blonder-Tinkham-Klapwijk(BTK)形式下,我们解析地计算了两种拓扑超导体模型:无自旋内禀$p$波超导体和塞曼场中自旋轨道耦合$s$波超导体的微分电导.在这两种情况下,我们验证了零偏置电导是稳健的量化在$2e^2/h$的拓扑制度,而它需要在非拓扑阶段的非普适值。在拓扑状态下的电导谱在零偏置的某些参数制度,与自旋轨道耦合和势垒透明度的强度控制的峰宽发展。
2015-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Dimensional crossover in spin-orbit-coupled semiconductor nanowires with induced superconducting pairing
我们表明,拓扑马约拉纳模式的纳米线长得多的超导相干长度与离散的零能状态一般发生在短纳米线的拓扑连接。我们证明了这些零能量交叉可以通过外部磁场进行调谐,并受到粒子-空穴对称性的保护。我们研究了低能谱和分裂振荡随磁场、线长和化学势的变化规律,明确指出短导线的低能物理与长导线的低能物理是相关的。这种物理现象代表了无自旋p波超导的一个标志,可以在隧道电导测量中观察到。
2013-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transport through a double barrier for interacting quasi one-dimensional electrons in a Quantum Wire in the presence of a transverse magnetic field
讨论了半导体量子线的Luttinger液体行为。我们表明,体临界指数,$α_{bulk}$,隧穿态密度的测量值可以很容易地计算。然后,研究了在强横向磁场$B$作用下,沿量子线的两个量子点接触形成的量子点与无自旋Tomonaga-Luttinger液体弱耦合的输运问题.在非常低的温度$T$下的弹道状态中的电导$G(B)$的已知的磁相关峰也必须反映在较高$T$下和不同状态中的输运中。根据相关顺序调谐理论,电导峰的最大$G_{max}$的温度依赖性产生幂律$G_{max}\propto T^{2α_{end}-1}$,临界指数$α_{end}$被$B$强烈降低。这种行为表明使用类似的器件作为磁场调制晶体管。
2005-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Detecting a Majorana-Fermion Zero Mode Using a Quantum Dot
我们提出了一个实验装置,用于检测由无自旋量子点耦合到p波超导纳米线的末端组成的马约拉纳零模。导线末端的马约拉纳束缚态强烈地影响了通过量子点的电导:驱动导线通过拓扑相变会导致电导急剧跳跃1/2。在拓扑阶段,点电导的零温度峰值(即当点处于谐振状态并对称耦合到引线时)为e^2/2 h。相反,如果导线处于平凡相,则电导峰值为e^2/h,或者如果导线末端出现规则的费米子零模,则电导为0。该系统还可以用于将Flensberg的量子位系统[PRL 106,090503(2011)]调谐到所需的简并点。
2011-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Exciton Quasi-Condensation in One Dimensional Systems
准激子凝聚体是以激子(电子-空穴对)序参量的准长程序为特征的相。这样的相位可以在两个平行的相反掺杂的量子线的系统中自然出现,通过排斥库仑相互作用耦合。我们表明,准激子凝聚相可以稳定在一个扩展的参数范围内,在无自旋和自旋系统。对于自旋电子,激子相示出是不同于通常的准长程有序维格纳晶体相,其特征在于幂律密度波相关。这两个阶段可以清楚地区分通过其线间隧穿电流-电压特性。在准激子凝聚相的隧道电导率发散在低温和电压,而在维格纳晶体中,它被强烈抑制。这两个阶段的特点是在低温下的库仑阻力发散。最后,金属碳纳米管被认为是一个特殊的情况下,这样的一维设置,它表明,激子凝聚是有利的,由于额外的谷自由度。
2014-08-12 cond-mat.mes-hall
The superspin approach to a disordered quantum wire in the chiral-unitary symmetry class with an arbitrary number of channels
利用定义在无限维Fock空间上的具有正定标积的超自旋哈密顿量,研究了在弱淬火无序扰动下准一维量子线中非相互作用的无自旋准粒子的局域化和离域化.过去使用这种方法的作品都考虑了单链。在这里,我们扩展的形式主义对待准一维系统:一个量子线与任意数量的通道耦合随机跳跃振幅。的计算进行明确的情况下的手征准一维线与破缺的时间反演对称性(手征酉对称类)。通过将沿链的空间方向视为虚时间,无序的影响被编码在由单点超自旋(非厄米特)哈密顿量引起的时间演化中。我们得到了无限长量子线带中心附近的态密度。我们的结果与基于手征么正对称类的Dorokhov-Mello-Pereyra-Kumar方程的结果一致。
2009-09-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall hep-th
Duality between normal and superconducting junctions of multiple quantum wires
我们使用玻色化研究单通道无自旋Luttinger液体的连接。我们推广早期的研究,使结超导,并找到新的电荷不守恒的低能量不动点。我们建立了$g \leftrightarrow 1/g$对偶(其中$g$是Luttinger液体参数)之间的电荷守恒(正常)结和电荷非守恒(超导)结的存在通过评估和比较的标度尺寸的各种运营商周围的不动点在正常和超导部门的理论。对于最一般的两线结,我们证明了存在两个共形不变的单参数不动点族,它们也通过二元变换连接。我们还表明,两线超导结的稳定不动点对应的情况下,交叉Andreev反射是完美的线之间。对于三线结,我们研究,特别是,超导类似物的手性,$D_P$和断开的不动点在文献中获得的上下文中的电荷守恒三线结。我们表明,这些固定点可以稳定的$g < 1$(排斥电子)的超导部门的理论,使他们的实验相关。
2008-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Dephasing and weak localization in disordered Luttinger liquid
在Luttinger液体模型的框架下,研究了无序量子线中相互作用电子的输运性质。有限温度下的电导率不为零只是因为电子-电子非弹性散射。我们证明了弱局域化的概念适用于强关联的一维电子系统。我们计算了相关的退相速率,这对于无自旋电子是由电子-电子相互作用和无序的相互作用,从而消失在干净的限制。
2005-04-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Superconducting proximity effect and Majorana fermions at the surface of a topological insulator
研究了s波超导体与强拓扑绝缘体表面态之间的邻近效应。所得的二维态类似于无自旋的p_x+ip_y超导体,但不破坏时间反演对称性。这种状态支持马约拉纳束缚态的旋涡。我们表明,由拓扑绝缘体介导的超导体之间的线性结形成一个非手性1维线的马约拉纳费米子,从这些结形成的电路提供了一种方法,用于创建,操纵和融合马约拉纳束缚态。
2008-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Superconducting triangular islands as a platform for manipulating Majorana zero modes
本工作提出利用外延生长的超导三角岛作为拓扑量子计算的替代平台,证明了在极小三格点模型和空心三角结构中可通过矢量势或超流控制 Majorana 零模的生成与编织。
2024-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con