發(fā)布時間：2020-07-23 03:23

【摘要】：Majorana費(fèi)米子的反粒子就是其本身,因其特殊的性質(zhì)在拓?fù)淞孔佑?jì)算機(jī)方面具有巨大的應(yīng)用前景。為此人們在理論和實(shí)驗(yàn)的研究上付出巨大的努力來尋找Majorana費(fèi)米子。雖然目前人們還沒有發(fā)現(xiàn)任何基本粒子屬于Majorana費(fèi)米子,但是近年來人們在凝聚態(tài)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了能夠衍生出Majorana費(fèi)米子的證據(jù)。在理論上講,能衍生出Majorana費(fèi)米子的p波系統(tǒng)包括ipp?超導(dǎo)體,拓?fù)浣^緣體——s波超導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)和半導(dǎo)體——s波超導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu),冷原子系統(tǒng)等。本論文的主要工作是在庫侖勢雜質(zhì)誘導(dǎo)的拓?fù)涑瑢?dǎo)體中數(shù)值研究Majorana費(fèi)米子的性質(zhì)。通過建立理論模型,構(gòu)造哈密頓量,根據(jù)BDG方程求解得到所需數(shù)據(jù)進(jìn)行分析總結(jié)。具體工作如下:1:拓?fù)涑瑢?dǎo)體:通過建立一個簡單的拓?fù)涑瑢?dǎo)體理論模型來說明拓?fù)涑瑢?dǎo)體的性質(zhì);2:拓?fù)涑瑢?dǎo)體中的Majorana費(fèi)米子:在上一章建立的拓?fù)涑瑢?dǎo)體理論模型的基礎(chǔ)上來分析拓?fù)涑瑢?dǎo)體中Majorana費(fèi)米子的性質(zhì);3:拓?fù)涑瑢?dǎo)體的雜質(zhì)效應(yīng):通過介紹在實(shí)驗(yàn)和理論上已經(jīng)取得的研究成果,并結(jié)合本文所做工作進(jìn)行分析;4:在庫侖勢誘導(dǎo)的拓?fù)涑瑢?dǎo)體中數(shù)值研究Majorana費(fèi)米子的性質(zhì)。研究結(jié)果表明:在準(zhǔn)一維系統(tǒng)中,一對Majorana費(fèi)米子束縛在電荷雜質(zhì)兩邊,相互分離;在二維的正方形格子中,帶電雜質(zhì)誘導(dǎo)的Majorana費(fèi)米子類似于渦旋誘導(dǎo)的Majorana費(fèi)米子,其中的一個Majorana費(fèi)米子束縛在雜質(zhì)周圍,另一個Majorana費(fèi)米子出現(xiàn)在邊界。此外,對相應(yīng)的局域態(tài)密度的探討,也表明Majorana費(fèi)米子狀態(tài)的存在可以通過實(shí)驗(yàn)來測試。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O511.3
【圖文】：

了人們巨大注意。介紹拓?fù)涑瑢?dǎo)體的相關(guān)內(nèi)容和知識，同時通過建立一個簡單模型23Se拓?fù)涑瑢?dǎo)體比較關(guān)注對拓?fù)涑瑢?dǎo)體的研究，尤其是在 Tkc= 3下的2CuBiSx緣體中存在一個奇異的電子相呈現(xiàn)出導(dǎo)電的表面態(tài)，研究人員在3 Te中觀察拓?fù)浔砻鎽B(tài)。人們已經(jīng)提出一些觀察電子激發(fā)表面態(tài)是我們所研究的 Majorana 費(fèi)米子。所有提出的方案都要通過近電性，然而在拓?fù)浣^緣體中在合適的溫度下存在超導(dǎo)配對的現(xiàn)象通過將 Cu 原子摻雜到23Bi Se中得到拓?fù)涑瑢?dǎo)體23CuBiSex約在 4k 時會出現(xiàn) Cooper 對。由于其固有的化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的相容之間的連接是可行的。這樣的連接對于物理概念的研究以及新型義。

了人們巨大注意。介紹拓?fù)涑瑢?dǎo)體的相關(guān)內(nèi)容和知識，同時通過建立一個簡單模型23Se拓?fù)涑瑢?dǎo)體比較關(guān)注對拓?fù)涑瑢?dǎo)體的研究，尤其是在 Tkc= 3下的2CuBiSx緣體中存在一個奇異的電子相呈現(xiàn)出導(dǎo)電的表面態(tài)，研究人員在3 Te中觀察拓?fù)浔砻鎽B(tài)。人們已經(jīng)提出一些觀察電子激發(fā)表面態(tài)是我們所研究的 Majorana 費(fèi)米子。所有提出的方案都要通過近電性，然而在拓?fù)浣^緣體中在合適的溫度下存在超導(dǎo)配對的現(xiàn)象通過將 Cu 原子摻雜到23Bi Se中得到拓?fù)涑瑢?dǎo)體23CuBiSex約在 4k 時會出現(xiàn) Cooper 對。由于其固有的化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的相容之間的連接是可行的。這樣的連接對于物理概念的研究以及新型義。

圖 2.3 二維系統(tǒng)拓?fù)涑瑢?dǎo)體的性質(zhì)[80]選取的化學(xué)勢大小為 ，由圖2.3可知，無能隙邊緣態(tài)存在于 點(diǎn)。這說明我們所選取的理論模型存在拓?fù)涑瑢?dǎo)特征。2.4 自旋三重態(tài) P 波超導(dǎo)體超導(dǎo)涉及量子形成配對傳導(dǎo)電子的冷凝狀態(tài)，這種冷凝狀態(tài)稱為玻色——愛因斯坦凝聚。因?yàn)閺膹V義范圍來說，一個配對的電子可以看成是玻色子。這對電子可以稱為 Cooper 對，它可以出現(xiàn)在自旋 S=0 （自旋單態(tài)），或者 S=1（自旋三重態(tài)）中。因?yàn)橘M(fèi)米子反對易的屬性，反對稱的自旋單態(tài)狀態(tài)是伴隨著一個對稱的軌道波函數(shù)。軌道角動量為 L=0 (S 波) ，L=2（d波）。對稱的自旋三重態(tài)是伴隨著一個反對稱軌道波函數(shù)(奇宇稱)。軌道角動量為 L=1 (P 波)

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本文編號：2766782