Effektivnyy gamil'tonian topologicheski zashchishchennogo kubita v gelikoidal'nom kristalle

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Рассмотрена сверхрешетка, образованная туннельно связанными одинаковыми антиточками, периодически расположенными в двумерном топологическом изоляторе, помещенном в магнитное поле. Cпектр сверхрешетки можно контролировать затворными электродами или меняя магнитный поток через антиточку. Показано, что на границе между двумя областями с разными потоками возникает топологически защищенный кубит, свойства которого зависят от скачка потока и могут управляться напряжением на затворах. Получен эффективный гамильтониан такого кубита, и проанализирована зависимость его свойств от основных параметров сверхрешетки: туннельной связи между антиточками и вероятности прыжков с переворотом спина.

Авторлар туралы

R. Niyazov

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”;Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Email: r.niyazov@mail.ioffe.ru

D. Aristov

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”;Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН;Санкт-Петербургский государственный университет

V. Kachorovskiy

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Әдебиет тізімі

  1. B. Bernevig and T. Hughes, Topological Insulators and Topological Superconductors, Princeton University Press, Princeton (2013).
  2. M. Z. Hasan and C. L. Kane, Rev. Mod. Phys. 82, 3045 (2010).
  3. X.-L. Qi and S.-C. Zhang, Rev. Mod. Phys. 83, 1057 (2011).
  4. C. L. Kane and E. J. Mele, Phys. Rev. Lett. 95, 226801 (2005).
  5. B. A. Bernevig, T. L. Hughes, and S. C. Zhang, Science 314, 1757 (2006).
  6. M. Konig, S. Wiedmann, C. Brune, A. Roth, H. Buhmann, L. W. Molenkamp, X.-L. Qi, and S.- C. Zhang, Science 318, 766 (2007).
  7. A. Roth, C. Brune, H. Buhmann, L. W. Molenkamp, J. Maciejko, X.-L. Qi, and S.-C. Zhang, Science 325, 294 (2009).
  8. G. M. Gusev, Z. D. Kvon, O. A. Shegai, N. N. Mikhailov, S. A. Dvoretsky, and J. C. Portal, Phys. Rev. B 84, 121302 (2011).
  9. C. Brune, A. Roth, H. Buhmann, E. M. Hankiewicz, L. W. Molenkamp, J. Maciejko, X.-L. Qi, and S.- C. Zhang, Nat. Phys. 8, 485 (2012).
  10. A. Kononov, S. V. Egorov, Z. D. Kvon, N. N. Mikhailov, S. A. Dvoretsky, and E. V. Deviatov, JETP Lett. 101, 814 (2015).
  11. H. Peng, K. Lai, D. Kong, S. Meister, Y. Chen, X. L. Qi, S. C. Zhang, Z. X. Shen, and Y. Cui, Nat. Mater. 9, 225 (2010).
  12. B. C. Lin, S. Wang, L. X. Wang, C. Z. Li, J. G. Li, D. Yu, and Z. M. Liao, Phys. Rev. B 95, 235436 (2017).
  13. J. H. Bardarson, P. W. Brouwer, and J. E. Moore, Phys. Rev. Lett. 105, 156803 (2010).
  14. J. H. Bardarson and J. E. Moore, Rep. Prog. Phys. 76, 56501 (2013).
  15. G. Gusev, Z. Kvon, O. Shegai, N. Mikhailov, and S. Dvoretsky, Solid State Commun. 205, 4 (2015).
  16. P. Delplace, J. Li, and M. Buttiker, Phys. Rev. Lett. 109, 246803 (2012).
  17. F. Dolcini, Phys. Rev. B 83, 165304 (2011).
  18. R. A. Niyazov, D. N. Aristov, and V. Y. Kachorovskii, Phys. Rev. B 98, 045418 (2018).
  19. R. A. Niyazov, D. N. Aristov, and V. Y. Kachorovskii, npj Computational Materials 6, 174 (2020).
  20. R. A. Niyazov, D. N. Aristov, and V. Y. Kachorovskii, Phys. Rev. B 103, 125428 (2021).
  21. R. A. Niyazov, D. N. Aristov, and V. Y. Kachorovskii, JETP Lett. 113, 689 (2021).
  22. H. Maier, J. Ziegler, R. Fischer, D. Kozlov, Z. D. Kvon, N. Mikhailov, S. A. Dvoretsky, and D. Weiss, Nat.Commun. 8, 2023 (2017).
  23. J. Ziegler, Quantum transport in HgTe topological insulator nanostructures, Ph. D. thesis, University of Regensburg, Regensburg (2019).
  24. R. A. Niyazov, D. N. Aristov, and V. Y. Kachorovskii, (2023), Phys. Rev. B 108, 075424 (2023).
  25. B. A. Volkov and O. A. Pankratov, JETP Lett. 42, 178 (1985).
  26. J. C. Y. Teo and C. L. Kane, Phys. Rev. B 79, 235321 (2009).
  27. D. N. Aristov and R. A. Niyazov, Phys. Rev. B 94, 035429 (2016).
  28. D. N. Aristov, I. V. Gornyi, D. G. Polyakov, and P. Wolfle, Phys. Rev. B 95, 155447 (2017).
  29. J. Wang, Y. Meir, and Y. Gefen, Phys. Rev. Lett. 118, 046801 (2017).
  30. S. V. Maleyev, A. G. Yashenkin, and D. N. Aristov, Phys. Rev. B 50, 13825 (1994).
  31. V. I. Perel and D. G. Polyakov, JETP 59, 204 (1984).
  32. A. P. Dmitriev, JETP 68, 132 (1989).

© Российская академия наук, 2023

Осы сайт cookie-файлдарды пайдаланады

Біздің сайтты пайдалануды жалғастыра отырып, сіз сайттың дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз ететін cookie файлдарын өңдеуге келісім бересіз.< / br>< / br>cookie файлдары туралы< / a>