Propriedas espectrais de férmions de Majorana na presença da interação de Ising

Abstract

Investigamos as propriedades espectrais de uma impureza quântica (QI - quantum impurity) de forma teórica e encontramos, o que propomos chamar de excitação de quasipartícula do tipo Majorana-Ising (MIQ - Majorana-Ising quasiparticule). Essa, surge do acoplamento entre um supercondutor topológico (TSC - topological superconductor) finito baseado em uma cadeia supercondutora de átomos magnéticos e um spin S inteiro que flanqueia a QI. Esse spin S acopla-se a impureza pela interação de troca do tipo Ising. Como os modos zero de Majorana (MZMs - Majorana zero-modes) estão superpostos nas bordas da cadeia supercondutora, contra intuitivamente, encontramos um regime em que o termo de Ising modula a localização da ressonância do MZM fracionalizado no sítio da impureza. A natureza termiônica desse estado ´e revelada como puramente eletrônica e com uma condutância de Andreev completamente nula em sua origem. Portanto, descobrimos um estado de borda ressonante como um modo zero no sistema.

We theoretically investigate the spectral properties of a quantum impurity (QI) hosting the here proposed Majorana-Ising-type quasiparticule (MIQ) excitation. It arises from the coupling between a finite topological superconductor (TSC) based on a chain of magnetic adatomssuperconducting hybrid system and an integer large spin S flanking the QI. Noteworthy, the spin S couples to the QI via the Ising-type exchange interaction. As the Majorana zero-modes (MZMs) at the edges of the TSC chain are overlappded, we find a regime wherin the Ising term modulates the localization of a fractionalized and ressonant MZM at the QI site. Therefore, the fermionic nature of this state is revealed as purely of electron tunneling-type and has the Andreev conductance completely null in its birth. As a result, we find that a ressonant edge state appears as a zero-mode in the system.