PDF《王素新 李玉现 王宁 刘建军》

耦合Majorana束缚态T形双量子点中的Andreev 反射 王素新 李玉现 王宁 刘建军 Andreev reflection in a T-shaped double quantum-dot with coupled Majorana bound states Wang Su-Xin Li Yu-Xian Wang Ning Liu Jian-Jun 引用信息 Citation: Acta Physica Sinica, 65,

137302 (2016) DOI: 10.

7498/aps.65.137302 在线阅读View online: http://dx.doi.org/10.7498/aps.65.137302 当期内容View table of contents: http://wulixb.iphy.ac.cn/CN/Y2016/V65/I13 您可能感兴趣的其他文章 Articles you may be interested in 基于量子点和MEH-PPV的白光发光二极管的研究 White light emitting diode based on quantum dots and MEH-PPV 物理学报.2016, 65(6):

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227301 http://dx.doi.org/10.7498/aps.63.227301 物理学报Acta Phys. Sin. Vol. 65, No.

13 (2016)

137302 耦合Majorana束缚态T形双量子点中的 Andreev反射? 王素新1)2) 李玉现1) 王宁1) 刘建军1)3)? 1)(河北师范大学物理科学与信息工程学院, 河北省新型薄膜材料实验室, 石家庄 050024) 2)(河北民族师范学院物理与电子工程学院, 承德 067000) 3)(石家庄学院物理系, 石家庄 050035) (

2016 年3月9日收到;

2016 年4月14 日收到修改稿 ) 研究了连接在正常金属电极和超导电极之间的耦合 Majorana 束缚态 (MBSs) T 形双量子点结构中的 Andreev 反射. 研究发现, 对于 T 形双量子点结构, 当入射能量等于边耦合量子点能级时 Andreev 反射电导出 现Fano 振荡, 连接 MBSs 之后, 零费米能附近出现一对新的 Fano 型振荡峰. 如果忽略两个 MBSs 之间的相互 作用, 零费米能点的 Andreev 反射电导为定值 1/2G0(G0 = 2e2 /h), 不受量子点能级、 双量子点之间耦合强度 以及量子点与 MBSs 之间的耦合强度的影响. 此外, 在没有耦合 MBSs 的T形双量子点结构中, 调节双量子点 间的耦合强度可以使零费米能附近的 Andreev 反射电导出现由共振带向反共振带的转变, 而耦合 MBSs 之后, 又可以使反共振消失转而出现新的共振峰. 关键词: Majorana束缚态, 双量子点, Andreev反射, Fano效应 PACS: 73.21.La, 74.45.+c, 73.23.Hk DOI: 10.7498/aps.65.137302

1 引言Majorana 费米子是自身的反粒子, 遵从非阿 贝尔统计 [1,2] , 在拓扑量子计算方面具有巨大应 用潜力. 近年来, 在凝聚态物理中探索 Majorana 费米子已经成为研究热点 [3?7] . 凝聚态物质中的 所谓 Majorana 费米子并不是真正意义上的基本粒 子, 而是一种准粒子, 我们称其为 Majorana 束缚态 (MBSs). 迄今为止, 在凝聚态物体中发现了一些存 在MBSs 的证据 [8?24] , 尤其值得关注的是一批借 助量子点结构探索MBSs的研究成果 [14?24] . 量子点及耦合量子点体系具有一些独特的物 理性质: 量子隧穿效应、 量子干涉效应、 库仑阻塞 效应、 Fano 效应和近藤效应等, 这些效应及输运特 性为研究 MBSs 提供了极好的平台. 例如, 在参考 文献 [15] 中, 作者研究了正常金属/量子点/拓扑超 导体/量子点/正常金属结构中的电子输运性质, 结 果表明, 只需调节两个量子点的门电压以改变两个 量子点能级就可以控制非局域输运过程. 当两个量 子点的能级相等且等于 Majorana 费米子的耦合能 时, 左侧电极中的电子可以经由 Majorana 费米子 输运到右侧电极. 然而当两个量子点的能级符号相 反, 大小等于Majorana费米子的耦合能时, 左侧电 极中的电子与右侧电极中的电子形成库珀对并且 借助 Majorana 费米子隧穿进入拓扑超导体, 理论 结果体现了 Majorana 费米子的非局域特性, 从而 验证Majorana费米子的存在. 除了耦合 MBSs 的串联双量子点体系, MBSs 对并联双量子点体系中的输运性质的影响也得到 了学者们的关注 [16,17] . 对比串联和并联双量子点 ? 国家自然科学基金 (批准号: 61176089, 10974043)、 河北省自然科学基金 (批准号: A2011205092, 2014205005) 和河北民族师范学 院科学技术研究项目 (批准号: 201109) 资助的课题. ? 通信作者. E-mail: [email protected] ?