基于耦合量子点-纳米机械振子系统的马约拉纳费米子探测

理论提出一种光学探测马约拉纳费米子的方法,该方法完全不同于当前基于隧穿谱电学测量马约拉纳费米子的方案.该光学探测方案包含由两束光场驱动的量子点-纳米机械振子复合系统.当量子点与马约拉纳费米子耦合时,相干光学谱中的信号表明铁磁原子链中明确的马约拉纳费米子迹象.引入测量量子点-马约拉纳费米子耦合强度的方法,为该耦合强度的测定提出一种直观的全光学测量方法.进一步研究了量子点-纳米机械振子系统中纳米机械振子在探测马约拉纳费米子过程中所起的作用,纳米机械振子表现出声子腔的行为显著地增强了激子共振谱,提高了对马约拉纳费米子探测的灵敏度.该光学方法为马约拉纳费米子的探测方案提供了一种潜在的补充,也为实现基于铁磁链中马约拉纳费米子的量子信息处理提供理论基础.     

拓扑超导体和马约拉纳费米子

不同于传统超导体,拓扑超导体是边缘态具有马约拉纳束缚态的新型量子体系,因其可承载"神秘"的马约拉纳费米子成为科学界尤其是凝聚态物理学界最受关注的前沿焦点之一。简要介绍了拓扑超导体和马约拉纳费米子的基本概念,总结和回顾了实现拓扑超导相和马约拉纳费米子的理论方案及近期观测马约拉纳费米子的代表性实验进展。     

马约拉纳费米子链的输运——Andreev反射

采用非平衡格林函数理论,研究了马约拉纳费米子链的Andreev反射行为。数值结果表明,Andreev反射电导具有振荡带的特征,零电压电导率同链上马约拉纳费米子的宇称有严格的对应关系。我们给出了Andreev反射谱上共振点与反共振点同链上马约拉纳费米子数目的宇称之间的关系。     

NO.4:实验发现三重简并费米子

正组成宇宙的基本粒子可分为玻色子和费米子。现有的理论认为宇宙中只可能存在三种类型的费米子,即狄拉克费米子、外尔费米子和马约拉纳费米子,其中狄拉克费米子具有四重简并,外尔费米子和马约拉纳费米子具有两重简并,而三重简并的费米子在宇宙中是不存在的。这三种类型的费米子也能够以准粒子的形式存在于固体材料中,其中狄拉克费米子和外     

2016年凝聚态物理学热点回眸

 为盘点2016年凝聚态物理学领域的进展,以电子负折射现象的发现、氦III的新相中观察到半量子涡旋、实现功能氧化物界面处的自旋电荷转化、发现马约拉纳费米子存在的关键证据、在声学拓扑绝缘体实现声子的量子自旋霍尔效应等成果比例,简述了低维量子体系、关联体系、拓扑体系、带隙调控及量子计算等方向的进展。     

我国科学家发现打破常规分类的新型费米子

近日英国《自然》杂志发表一项拓扑物态研究领域的重大突破,中国科学院物理研究所的研究团队发现三重简并费米子,这是首次发现的打破常规分类的新型费米子,为固体材料中电子拓扑物态研究开辟了全新的方向. 组成宇宙的基本粒子可分为玻色子和费米子.费米子是构成物质的原材料,而玻色子传递作用力.现有的理论认为,宇宙中或存在三种类型的费米子:狄拉克费米子、外尔费米子和马约拉纳费米子.科学家们也一直在尝试寻找传统理论中所没有的新型费米子.     

双量子点与Majorana费米子级联结构中的散粒噪声

考虑两个量子点分别与拓扑超导纳米线两端的Majorana费米子串联耦合,利用粒子数表象下的量子主方程,研究其中电子的输运特性.存在Majorana费米子时,稳态电流差随着隧穿率的增大呈非对称分布,电子散粒噪声谱相干振荡,且零频噪声明显增强.当系统耦合强度变化时,散粒噪声进一步揭示了Majorana费米子对体系电荷输运的影响.因此,电流差结合电子散粒噪声可以表征量子点与拓扑超导体混合结构中是否存在Majorana费米子.     

美国科学家宣称找到马约拉纳费米子

马约拉纳费米子是一种由物质和反物质组成的神秘粒子，已经困扰了物理学家80年。美国科学家近日宣布，他们已经找到了这种神秘莫测的粒子，这不仅有助于量子计算机的研制，还有助于科学家们进一步弄清暗物质的性质。     

温度和掺杂浓度对delta掺杂GaAs量子阱电子态结构和子带间光学吸收的影响

在有效质量近似下,通过自洽计算求解薛定谔方程和泊松方程,得到了温度不为零时Siδ掺杂的Ga As量子阱系统的电子态结构.研究了温度和掺杂浓度对系统子带能量、费米能级、电子密度分布和子带间光学吸收系数的影响.发现在一定的掺杂浓度下,费米能级会随着温度的升高而降低,子带间入射光总的吸收系数随温度升高而降低;在温度一定时,费米能级和子带能级随掺杂浓度的增大而增大,子带间入射光总吸收系数随掺杂浓度增大而增大.     

一维费米原子系统中的拓扑超流和Majorana费米子

通过数值求解Bogoliubov de Gennes方程,研究了具有自旋轨道耦合作用的一维费米晶格系统的性质．结果表明：在有限的自旋轨道耦合下和一定的磁场强度时,系统具有零能,此时的准粒子即为Majorana费米子．准无序效应研究表明,Majorana费米子不会被弱准无序所破坏．     

天才物理学家的消失之谜

正科学家分几种,二流或三流的科学家尽他们最大努力仍行而不远,一流科学家则做出推动科学进步的重要发现,他们都是天才,比如伽利略和牛顿,当然还有马约拉纳。—费米1938年3月26日,星期六。意大利那不勒斯费代里科第二大学物理学院院长安东尼奥·卡雷利(Antonio Carrelli)却丝毫没有休息日的闲适感。上午11点,他收到一封署名为马约拉纳的电报:"别紧张,信随后就到。"卡雷利困惑不已。他应该紧张什么呢?     

在SU(2)非阿贝尔规范理论中费米子—双子自洽耦合系统的存在问题

在SU(2)非阿贝尔规范理论中,就费米子Dirac质量不为零的情形讨论了费米子一双子自洽耦系统的存在问题。结果发现Julia-zee双子的ansatz是不完备的,因而不存在费米子—Julia-zee双子自洽的耦合系统。但若把双子处理为外势,则可得到费米子径向波函数的封闭方程组。     

理想多自由度无相互作用费米气体系统的量子纠缠

对理想的具有自旋1/2和赝旋1/2两自由度费米气体系统的两体纠缠进行研究.结果表明:态空间的扩大,导致系统不超过4个费米子间的两体纠缠表现出类似于自旋1/2自由度的费米气体系统中两费米子间的纠缠分布,而完全不同于其对应的多个费米子间的约化两体纠缠分布;系统两费米子间纠缠存在的相对距离比单个自旋1/2自由度系统时增加了约1.7倍,并且由于两费米子间任一自由度的子纠缠始终为零,因此其中一个自由度的两费米子的子纠缠或量子关联来自于系统的相互作用.     

掺杂浓度和温度对δ掺杂的Al_xGa_(1-x)As/GaAs双量子阱系统电子态结构和子带间光学吸收系数的影响

在有效质量近似下,通过自洽求解薛定谔方程和泊松方程,计算了在温度不为零时δ掺杂的AlxGa1-x As/Ga As双量子阱系统的电子态结构.研究了温度和掺杂浓度对双量子阱系统子带能级、费米能量、及子带间线性光学吸收系数的影响.研究发现,系统的本征能量随温度升高或随掺杂浓度的增大而增加;费米能量随温度升高而减小,随掺杂浓度的增大而增加;子带间总的吸收系数随温度的升高而减小,随掺杂浓度的增大而增加.除子带间跃迁3-6,4-5随温度升高线性光学吸收系数增加外,其他各主要子带间跃迁随温度升高线性光学吸收系数而减小;各子带间线性光学吸收系数随掺杂浓度的增大而增加.     

D维量子阱中激子的声学极化子效应

考虑了无限高势垒量子阱,计算得出了零维、一维、二维和三维量子阱中激子-声学声子耦合导致的激子基态能量移动.结果表明,激子的声学极化子效应随材料带宽的增大而增大.     

我国科学家发现新型费米子

<正>英国《自然》杂志今天(6月19日)在线发表了中国科学院物理研究所的一项最新成果,该所科研团队首次发现了突破传统分类的新型费米子——三重简并费米子,为固体材料中电子拓扑态研究开辟了新的方向。该发现从理论预言、样品制备到实验观测的全过程,均由我国科学家独立完成。新型费米子的发现,是继"拓扑绝缘体""量子反常霍尔效应""外尔费米子"之后,中科院物理所     

Rashba效应影响下半导体量子点中弱耦合极化子的性质

采用改进的线性组合算符和幺正变换的方法研究Rashba效应影响下量子点中弱耦合极化子的性质.导出了Rashba效应影响下量子点中弱耦合极化子的振动频率、有效质量、基态分裂能和相互作用能.数值计算结果表明表明随Rashba自旋一轨道耦合常数αR的增加由于声子作用产生的附加能量能对零磁场下自旋分裂能的影响占有绝对优势.所以,研究Rashba自旋轨道相互作时声子的影响不可忽略.     

多结太阳电池量子效率测试系统的设计与实现

为满足多结太阳电池各子电池量子效率的测量,搭建了一套带有偏置光与偏置电压的量子效率测试系统.在阐述了多结太阳电池量子效率测试的原理的基础上,详细介绍了测试系统的结构,并采用Vis-ual Basic语言成功开发了测试系统的控制软件.特别讨论了偏置光与偏置电压的应用与标准电池的选择,最后利用该系统成功地测试了GaInP/GaAs/Ge 3结太阳电池的量子效率,光谱响应为0.3～1.88μm.     

纳米棒中强耦合磁极化子的基态能量

纳米棒的哈密顿量通过坐标变换由椭球边界变为球形边界.采用线性组合算符方法从理论上研究了纳米棒由二维量子阱、零维量子点和一维量子线之间的演化.计算了纳米棒中强耦合磁极化子基态能量,导出了它随椭球纵横比、横向和纵向有效受限长度、磁场回旋频率和电子-声子耦合强度的演化规律.结果表明：极化子的基态能量是受限长度和纵横比的减函数,是回旋频率的增函数.基态能量的绝对值是耦合强度的增函数.     

极化子速率对非对称量子点中极化子性质的影响

采用改进的线性组合算符和幺正变换方法研究极化子的速率对非对称量子点中弱耦合极化子性质的影响.导出了极化子速率对非对称量子点中弱耦合极化子声子平均数的影响.数值计算结果表明：非对称量子点中弱耦合极化子的振动频率随量子点的横向和纵向受限长度的增大而增大.非对称量子点弱耦合极化子的声子平均数随极化子速率的增加而增大.