拓?fù)浣^緣體和拓?fù)涑瑢?dǎo)體中的對(duì)稱(chēng)性研究
發(fā)布時(shí)間:2025-05-20 06:36
近年來(lái)凝聚態(tài)物質(zhì)系統(tǒng)地拓?fù)湫再|(zhì)已經(jīng)引起了廣泛的興趣。拓?fù)浣^緣體作為新的物質(zhì)態(tài)具有以下特點(diǎn):材料的體內(nèi)存在能隙并且材料的表面存在無(wú)能隙拓?fù)溥吘墤B(tài)。拓?fù)涑瑢?dǎo)體擁有完全的配對(duì)能隙,表明存在零能Majorana表面模。能隙態(tài)具有拓?fù)洳蛔兞?此拓?fù)洳蛔兞坑刹ê瘮?shù)構(gòu)成。一般說(shuō)來(lái),一個(gè)拓?fù)浞瞧接瓜嗖荒芙^熱地變成拓?fù)淦接瓜?拓?fù)浞瞧接瓜嘣谖_下不受影響除非體內(nèi)能隙閉合。在拓?fù)涑瑢?dǎo)體中,作為自身的反粒子的Majorana費(fèi)米子會(huì)出現(xiàn)在材料的缺陷上。Majorana費(fèi)米子顯示出非阿貝爾統(tǒng)計(jì),對(duì)量子計(jì)算有潛在的應(yīng)用。在拓?fù)涑瑢?dǎo)體中出現(xiàn)Majorana費(fèi)米子的信號(hào),例如零偏壓電導(dǎo)和分?jǐn)?shù)約瑟芬孫效應(yīng)(fractional Josephson effects),可以在實(shí)驗(yàn)上被探測(cè)到。對(duì)于受全局對(duì)稱(chēng)性保護(hù)的拓?fù)湎?一個(gè)對(duì)于任意維的完整的分類(lèi)都可以得出。全局對(duì)稱(chēng)性包含時(shí)間反演對(duì)稱(chēng)性,粒子空穴對(duì)稱(chēng)性和手征對(duì)稱(chēng)性。除了全局對(duì)稱(chēng)性外,晶體對(duì)稱(chēng)性可以引起新的拓?fù)湎。在晶體對(duì)稱(chēng)性中,鏡面對(duì)稱(chēng)性和旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)性可以用來(lái)定義拓?fù)洳蛔兞。大量的工作集中到了?duì)受晶體對(duì)稱(chēng)性保護(hù)的拓?fù)湎噙M(jìn)行分類(lèi)上。一個(gè)著名的例子是拓?fù)浣^緣體SnTe,在它的表面...
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 拓?fù)浣^緣體和拓?fù)涑瑢?dǎo)體的基礎(chǔ)知識(shí)
1.1 拓?fù)浣^緣體
1.1.1 反常量子霍爾效應(yīng)
1.1.2 量子自旋霍爾效應(yīng)
1.2 拓?fù)涑瑢?dǎo)體
1.2.1 磁場(chǎng)下強(qiáng)自旋軌道耦合鄰近s波超導(dǎo)體的一維半導(dǎo)體
1.2.2 三維非中心對(duì)稱(chēng)的超導(dǎo)體
1.3 拓?fù)淞孔佑?jì)算
1.3.1 Majorana辮子和非阿貝爾統(tǒng)計(jì)
1.3.2 復(fù)合自旋-Majorana費(fèi)米子qubits的量子計(jì)算
第2章 一維梯形拓?fù)浣^緣體
2.1 雙梯形拓?fù)浣^緣體
2.2 CⅡ類(lèi)的雙鏈梯形模型及其拓?fù)溥吘墤B(tài)
2.2.1 CⅡ類(lèi)的雙鏈梯形模型
2.2.2 拓?fù)溥吘墤B(tài)
2.3 邊緣態(tài)的分?jǐn)?shù)電荷
2.4 光晶格中梯形模型的實(shí)驗(yàn)方案
2.5 磁場(chǎng)下的AⅢ類(lèi)模型
第3章 二維超導(dǎo)體中晶態(tài)拓?fù)湎嗉捌溥吘墤B(tài)
3.1 拓?fù)渚B(tài)絕緣體的基本理論
3.2 二維時(shí)間反演不變的拓?fù)渚B(tài)超導(dǎo)體的拓?fù)浞诸?lèi)
3.2.1 受晶體對(duì)稱(chēng)性保護(hù)的Majorana邊緣模
3.2.2 粒子空穴對(duì)稱(chēng)破缺下的拓?fù)溥吘壞?br> 3.3 二維時(shí)間反演不變拓?fù)渚B(tài)超導(dǎo)體的模型
3.3.1 出現(xiàn)Majorana邊緣模的模型
3.3.2 拓?fù)溥吘壞5男再|(zhì)
3.4 拓?fù)溥吘墤B(tài)在隨機(jī)微擾下的穩(wěn)定性
3.5 鏡面子空間中的NS異質(zhì)結(jié)的微分電導(dǎo)
3.5.1 出現(xiàn)粒子空穴對(duì)稱(chēng)破缺下的拓?fù)溥吘墤B(tài)的模型
3.5.2 小結(jié)
第4章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果
本文編號(hào):4047000
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【學(xué)位級(jí)別】:博士
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摘要
ABSTRACT
第1章 拓?fù)浣^緣體和拓?fù)涑瑢?dǎo)體的基礎(chǔ)知識(shí)
1.1 拓?fù)浣^緣體
1.1.1 反常量子霍爾效應(yīng)
1.1.2 量子自旋霍爾效應(yīng)
1.2 拓?fù)涑瑢?dǎo)體
1.2.1 磁場(chǎng)下強(qiáng)自旋軌道耦合鄰近s波超導(dǎo)體的一維半導(dǎo)體
1.2.2 三維非中心對(duì)稱(chēng)的超導(dǎo)體
1.3 拓?fù)淞孔佑?jì)算
1.3.1 Majorana辮子和非阿貝爾統(tǒng)計(jì)
1.3.2 復(fù)合自旋-Majorana費(fèi)米子qubits的量子計(jì)算
第2章 一維梯形拓?fù)浣^緣體
2.1 雙梯形拓?fù)浣^緣體
2.2 CⅡ類(lèi)的雙鏈梯形模型及其拓?fù)溥吘墤B(tài)
2.2.1 CⅡ類(lèi)的雙鏈梯形模型
2.2.2 拓?fù)溥吘墤B(tài)
2.3 邊緣態(tài)的分?jǐn)?shù)電荷
2.4 光晶格中梯形模型的實(shí)驗(yàn)方案
2.5 磁場(chǎng)下的AⅢ類(lèi)模型
第3章 二維超導(dǎo)體中晶態(tài)拓?fù)湎嗉捌溥吘墤B(tài)
3.1 拓?fù)渚B(tài)絕緣體的基本理論
3.2 二維時(shí)間反演不變的拓?fù)渚B(tài)超導(dǎo)體的拓?fù)浞诸?lèi)
3.2.1 受晶體對(duì)稱(chēng)性保護(hù)的Majorana邊緣模
3.2.2 粒子空穴對(duì)稱(chēng)破缺下的拓?fù)溥吘壞?br> 3.3 二維時(shí)間反演不變拓?fù)渚B(tài)超導(dǎo)體的模型
3.3.1 出現(xiàn)Majorana邊緣模的模型
3.3.2 拓?fù)溥吘壞5男再|(zhì)
3.4 拓?fù)溥吘墤B(tài)在隨機(jī)微擾下的穩(wěn)定性
3.5 鏡面子空間中的NS異質(zhì)結(jié)的微分電導(dǎo)
3.5.1 出現(xiàn)粒子空穴對(duì)稱(chēng)破缺下的拓?fù)溥吘墤B(tài)的模型
3.5.2 小結(jié)
第4章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果
本文編號(hào):4047000
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