Majorana边态导致的交叉Andreev反射研究

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近几年,在凝聚态物理学中,由于Majorana费米子自身的独特性质以及在量子计算机等领域的广阔前景,吸引了越来越多的科研工作者,并获得了一系列巨大的突破。在这些研究中,Majorana费米子与超导体异质结的输运性质,由于其独特的物理性质以及可能的实际应用,得到了人们的广泛研究。人们发现Majorana费米子的边缘态能够引起很好的Andreev反射,而产生的交叉Andreev反射处于受抑制状态。  在这篇文章中,我们着手研究Majorana费米子边缘态导致的交叉Andreev反射。首先,我们通过计算确定了中间区域为Majorana费米子边缘态,然后,作为对比我们计算了普通半导体和超导耦合体的输运性质,为提高交叉Andreev反射发生的效应,进而设计了铁磁半导体在外加磁场下与超导体耦合的方案,最后我们考虑了不同强度的无序对所得结果的影响。通过计算与讨论,结论可以总结为:(1)相比普通半导体,铁磁半导体对交叉Andreev反射的发生有提高的作用;(2)在合适的外界参数和Majorana超导区域自身的参数设置下,外加磁场铁磁半导体与Majorana超导耦合体产生的交叉Andreev反射系数在电流中占主导地位,并呈现出类平台的结构;(3)考虑无序作用后,发现这个类平台结构在无序强度较小时所受影响不大,直到强无序下原来的类平台结构被破坏,并最终退化为一个较小且较稳定的数值。
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