Майорановские моды в низкоразмерных системах с сильными электронными корреляциями

Научный семинар кафедры: среда, 8 ноября, 16:15, online

Максим Шустин, Институт физики СО РАН, Красноярск

Майорановские моды в низкоразмерных системах с сильными электронными корреляциями

  В докладе обсуждаются эффекты влияния сильных электронных корреляций на особенности формирования топологических фаз и майорановских мод в низкоразмерных сверхпроводящих структурах. Конкретное рассмотрение проводится для трех различных гибридных систем: i) квантовых проволок со спин-орбитальных взаимодействием Рашбы во внешнем магнитном поле; ii) двумерных топологических сверхпроводников высокого порядка; iii) 2D сильно коррелированных систем с магнитными скирмионами.

В случае системы i) показано, что сильные зарядовые флуктуации, имея тенденцию подавлять топологический порядок, могут индуцировать каскад топологических переходов при незначительном изменении параметров системы. Механизм таких переходов может быть ассоциирован с эффективным заполнение нодальных мод сверхпроводящего параметра порядка, наведенного за счет зарядовых флуктуаций ансамбле боголюбовских квазичастиц. Для системы ii) продемонстрировано, что майорановские угловые моды могут реализоваться в ансамбле сильно коррелированных квазичастиц в условиях ограниченной и открытой геометрии системы. В случае системы iii) продемонстрировано, что неоднородные поля сверхпроводящего вихря могут индуцировать в сильно коррелированной электронной системе магнитные скирмионы высокого порядка, неоднородное поле намагниченности которых может, в свою очередь, создать условия для реализации майорановских мод в сверхпроводнике. Достоинством таких майорановских мод является то, что их пространственным положением потенциально легко управлять путем контролируемого перемещения магнитного и/или сверхпроводящего вихря.