發(fā)布時(shí)間：2021-06-21 18:21

　　馬約拉納費(fèi)米子是由Ettore Majorana引入理論物理的。與普通費(fèi)米子不同的是,馬約拉納費(fèi)米子是自己的反粒子,而兩個(gè)空間分離的馬約拉納束縛態(tài)（MBSs）定義了非局域費(fèi)米子態(tài)。由于其在凝聚態(tài)物理無(wú)退相干量子計(jì)算中的研究?jī)r(jià)值和潛在應(yīng)用而引起了人們的極大關(guān)注。除此之外,它也在諸如高效的熱電轉(zhuǎn)換器件中擁有潛在的應(yīng)用價(jià)值。因此,國(guó)際上出現(xiàn)了越來(lái)越多的關(guān)于馬約拉納費(fèi)米子的研究工作。本文在馬約拉納量子復(fù)合結(jié)構(gòu)領(lǐng)域開(kāi)展工作,首先計(jì)算了電流噪聲交叉關(guān)聯(lián)系數(shù)和馬約拉納束縛態(tài)梳狀結(jié)構(gòu)中的微分電導(dǎo)。隨后計(jì)算了“QAH-TSC-QAH”結(jié)中的賽貝克系數(shù)和熱電品質(zhì)因子。在第二章中我們發(fā)現(xiàn)由于馬約拉納束縛態(tài)與量子點(diǎn)之間的有效共振,梳狀結(jié)構(gòu)中上半部分量子點(diǎn)可以有效地調(diào)控MBSs梳狀結(jié)構(gòu)。對(duì)于只有一個(gè)“QD-MBSs-QD”構(gòu)建塊,N=1,小偏壓時(shí)電流噪聲交叉關(guān)聯(lián)系數(shù)為負(fù),大偏壓時(shí)為正值。零偏壓電導(dǎo)峰為2e²/h。其次,當(dāng)N≥2時(shí),電流噪聲交叉關(guān)聯(lián)系數(shù)在小偏壓時(shí)為零,在大偏壓時(shí)增加到正值。與N=1的情況不同,由于局域安德烈夫反射的唯一的貢獻(xiàn),零偏壓電導(dǎo)峰為4e²/h。此... 

【文章來(lái)源】：河北師范大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：47 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1兩種配對(duì)情況：(a)平庸相中無(wú)孤立馬約拉納費(fèi)米子，(b)拓?fù)浞瞧接瓜喑霈F(xiàn)馬約拉納端模

5H=2∑,1,2+(+Δ),2+1,1+(+Δ),1+1,2，（1.20）在這種情況下，可以看到當(dāng)Δ=t=0時(shí)。哈密頓變成了H=2∑,1,2=∑12。（1.21）基態(tài)全部由在格點(diǎn)i處的電子態(tài)組成，其中若大于零，則表示該態(tài)有電子占據(jù)，小于零，則沒(méi)有電子占據(jù)。當(dāng)Δ=t且=0時(shí)，哈密頓可寫(xiě)成H=it∑,2=1+1,1。（1.22）其基態(tài)能夠通過(guò)變換到以下算符的基矢下得到=12,2++1,1，=12,2+1,1。（1.23）該式中很明顯不包含1,1和,2。這兩個(gè)馬約拉納零模被局域在了鏈的兩端。這兩種特殊的情況代表了Kiteav鏈的兩種不同的相，即平庸相和帶有未配對(duì)馬約拉納零模的拓?fù)湎�。在Kitaev鏈的物理實(shí)現(xiàn)中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是電子的自旋。在包含自旋的方案中，一個(gè)代表性的例子就是由Yazdani等人提出的磁原子鏈的方案[10]。在這個(gè)方案中，一列磁性原子（比如，擁有凈磁矩的3d或者4f的金屬原子）被放置于一單晶的s-波超導(dǎo)體表面，如圖1.2所示。這可以通過(guò)STM來(lái)實(shí)現(xiàn)。單個(gè)磁矩與超導(dǎo)體的相互作用會(huì)產(chǎn)生所謂的Yu-Shiba-Rysinov態(tài)。他們通過(guò)自洽的求解BdG方程發(fā)現(xiàn)當(dāng)磁場(chǎng)較小時(shí)單個(gè)磁矩所產(chǎn)生的這個(gè)態(tài)位于超導(dǎo)能隙內(nèi)靠近Δ0的地方。隨著磁場(chǎng)的增加，這個(gè)態(tài)會(huì)連續(xù)地調(diào)整到零能處。這一零能交叉是量子相變的特征。當(dāng)存在幾個(gè)磁矩時(shí)，也存在與此類似的圖1.2實(shí)驗(yàn)示意圖。通過(guò)掃描隧道顯微鏡針尖將紅色磁性原子排成一列，這列原子嵌入到非磁性原子中成一二維結(jié)構(gòu)[10]

6量子相變。這一相變與Pfaffian參數(shù)相聯(lián)系。這意味著基態(tài)費(fèi)米子配對(duì)奇偶性的改變。而這就是擁有馬約拉納費(fèi)米子端模的拓?fù)浞瞧接瓜嗟奶卣�。如圖1.3（b）所示，當(dāng)參數(shù)B在區(qū)間2.2-3.45之內(nèi)時(shí)，Pfaffian參數(shù)是負(fù)的。最低激發(fā)態(tài)的空間分布顯示出鏈兩端馬約拉納費(fèi)米子的存在。而當(dāng)參數(shù)B為2.1時(shí)，Pfaffian參數(shù)是正的。最低激發(fā)態(tài)的空間分別如同一條線段。圖1.3（d）中的態(tài)密度也清晰的表明與馬約拉納費(fèi)米子相關(guān)的零偏壓峰的存在。圖1.3（a）能譜，（b）和（c）分別是非平庸相和平庸相低激發(fā)態(tài)的局域態(tài)密度的空間分布，（d）和（e）分別是鏈兩端和中間的局域態(tài)密度[10]圖1.4（a）在三維的分子BEC中受光學(xué)限制的費(fèi)米原子排成的鏈，（b）兩個(gè)費(fèi)米子態(tài)之間的拉曼耦合，（c）微波輻射導(dǎo)致的原子分子轉(zhuǎn)換[11]


本文編號(hào)：3241171