14380.拓撲絕緣體臺階結(jié)構(gòu)以及majorana費米子的輸運特性

1、中圖分類號：0469UDC：530密級：口勻X學校代碼：訶尊￡解為丈學碩士學位論文(學歷碩士)公開10094拓撲絕緣體臺階結(jié)構(gòu)以及Majorana費米子的輸運特性1ransportpropertiesintopological一●●●’insulatorsuperconductornanostepjunctionsandMajoranafermionscoupledwithquantumdots作者姓名：鄭翌潔指導教師：李玉現(xiàn)教授學科專

2、業(yè)：凝聚態(tài)物理研究方向：介觀輸運理論論文開題日期：2014年9月15日摘要本文研究了拓撲絕緣體的輸運特性主要計算研究了兩部分內(nèi)容：第一部分是拓撲絕緣體一超導體納米臺階結(jié)構(gòu)中的Andreev電導抑制：第二部分是雙量子點耦合的Majorana束縛態(tài)中的熱電子輸運特性我們先是采用傳遞矩陣的方法計算了拓撲絕緣體一超導體納米臺階結(jié)中的電導當兩部分拓撲絕緣體表面連接到一起，在兩個拓撲絕緣體表面的連接處會形成一個線性結(jié)如果三部分拓撲絕緣體表面連接到一

3、起，就會形成一個原子量級的納米臺階結(jié)本論文中，我們從理論上研究了拓撲絕緣體一拓撲絕緣體一超導體納米臺階結(jié)的Andreev反射性質(zhì)由于每個結(jié)上都有邊緣態(tài)存在，因此納米臺階結(jié)的電導會受到抑制當電子的入射能量e大于超導能隙△時，臺階結(jié)的Andreev電導小于1，而平面結(jié)的電導等于1我們還發(fā)現(xiàn)，Andreev電導還與臺階結(jié)的高度有關(guān)當電子的入射能e=0時，隨著臺階結(jié)高度的變化，Andreev電導會表現(xiàn)出振蕩行為，并且振幅保持不變但是，當電子的入

4、射能￡=△時，Andreev電導隨著高度變化的振蕩幅度會逐漸減小這些情況都與平面結(jié)的情況不同因此，在納米臺階結(jié)中臺階結(jié)的高度是影響Andreev反射的一個重要因素，而且與正常的金屬一超導平面結(jié)中的6勢壘的高度所起的作用類似第二部分，我們計算研究了雙量子點耦合的Majorana束縛態(tài)中的熱電子輸運特性本論文中，我們研究了兩種耦合Majorana費米子的雙量子點模型：T型結(jié)構(gòu)和串聯(lián)結(jié)構(gòu)并且還與無Majorana費米子的T型結(jié)構(gòu)和串聯(lián)結(jié)構(gòu)的熱

5、電子輸運性質(zhì)作了比較一般情況下，當量子點能量■低于體系化學勢∥時，由于體系被激發(fā)的大多是空穴，因此熱電勢S對應正值：當量子點能量島大于體系化學勢∥時，由于體系被激發(fā)的大多是電子，因此熱電勢對應負值而且，無量綱品質(zhì)因子刀會隨著溫度的升高而增大但是，比較特殊的是，在我們所研究的結(jié)構(gòu)中，存在Majorana費米子的T型結(jié)構(gòu)中，熱電勢S并不只是這樣表現(xiàn)，而是在量子點能量小于化學勢的地方，出現(xiàn)了由負值到正值的轉(zhuǎn)變：在能量大于化學勢的地方，出現(xiàn)了由