Osobennosti otklika mayoranovskikh kvazichastits v sverkhprovodyashchikh provolokakh (Miniobzor)

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

В прошедшее десятилетие наблюдался рост интереса к гибридным квазиодномерным системам, в которых полупроводниковая внутренняя часть покрыта сверхпроводником (так называемая core/shell структура). В качестве полупроводников выбираются материалы с большой величиной спин-орбитальной связи и g-фактором (InAs, InSb). Эффект близости позволяет рассматривать такие объекты как сверхпроводящие проволоки, в которых было предсказано существование майорановских состояний. В обзоре кратко приводится современное состояние экспериментальных исследований, нацеленных на детектирование майорановских квазичастичных возбуждений в сверхпроводящих проволоках. Кроме того, обсуждаются перспективы использования интерференционной геометрии устройств, содержащих такие проволоки. В частности, представлены результаты теоретического анализа когерентного транспорта в пространственно неоднородной 1D системе нормальный металл/сверхпроводник/нормальный металл, где нормальные проволоки играют роль рукавов интерференционного устройства, взаимодействующих с нормальным контактом. Обнаружена возможность отличить отклик разных видов низкоэнергетических возбуждений устройства, а именно: майорановских от андреевских.

Sobre autores

S. Aksenov

Email: asv86@iph.krasn.ru

Bibliografia

  1. A. Yu. Kitaev, Phys.-Uspekhi 44, 131 (2001).
  2. A. F. Andreev, Sov. Phys. JETP 22, 455 (1966).
  3. V. V. Valkov, M. Shustin, S. Aksenov, A. Zlotnikov, A. Fedoseev, V. Mitskan, and M. Kagan, Phys.-Uspekhi 65, 2 (2022).
  4. P. Marra, J. Appl. Phys. 34, 124001 (2022).
  5. A. Yu. Kitaev, Ann. Phys. 303, 2 (2003).
  6. C. Nayak, S. H. Simon, A. Stern, M. Freedman, S. Das Sarma, Rev. Mod. Phys. 80, 1083 (2008).
  7. J. Alicea, Y. Oreg, G. Refael, F. von Oppen and M.P. A. Fisher, Nat. Phys. 7, 412 (2011).
  8. D. A. Ivanov, Phys. Rev. Lett. 86, 268 (2001).
  9. E. Prada, R. Aguado, and P. San-Jose, Phys. Rev. B 96, 085418 (2017).
  10. M.-T. Deng, S. Vaitiekenas, E. Prada, P. San-Jose, J. Nygard, P. Krogstrup, R. Aguado, and C. M. Marcus, Phys. Rev. B 98, 085125 (2018).
  11. R. M. Lutchyn, J. D. Sau, and S. Das Sarma, Phys. Rev. Lett. 105, 077001 (2010).
  12. Y. Oreg, G. Refael, and F. von Oppen, Phys. Rev. Lett. 105, 177002 (2010).
  13. B. Braunecker, G.I. Japaridze, J. Klinovaja, and D. Loss, Phys. Rev. B 82, 045127 (2010).
  14. М. С. Шустин, С. В. Аксенов, ЖЭТФ 162, 541 (2022).
  15. J. Alicea, Rep. Prog. Phys. 75, 0765017 (2012).
  16. V. Mourik, K. Zuo, S.M. Frolov, S. R. Plissard, E. P. A. M. Bakkers, and L. P. Kouwenhoven, Science 336, 1003 (2012).
  17. M. T. Deng, C. L. Yu, G. Y. Huang, M. Larsson, P. Caroff, and H. Q. Xu, Nano Lett. 12, 6414 (2012).
  18. A. Das, Y. Ronen, Y. Most, Y. Oreg, M. Heiblum, and H. Shtrikman, Nat. Phys. 8, 887 (2012).
  19. R. M. Lutchyn, E. P. A. Bakkers, L. P. Kouwenhoven, P. Krogstrup, C. M. Marcus, and Y. Oreg, Nat. Rev. Mater. 3, 52 (2018).
  20. S. Vaitiekenas, Y. Liu, P. Krogstrup, and C. M. Marcus, Nat. Phys. 17, 43 (2021).
  21. A. Maiani, R. Seoane Souto, M. Leijnse, and K. Flensberg, Phys. Rev. B 103, 104508 (2021).
  22. S. Vaitiekenas, R. S. Souto, Y. Liu, P. Krogstrup, K. Flensberg, M. Leijnse, and C. M. Marcus, Phys. Rev. B 105, L041304 (2022).
  23. K. T. Law, P. A. Lee, and T. K. Ng, Phys. Rev. Lett. 103, 237001 (2009).
  24. K. Flensberg, Phys. Rev. B 82, 180516(R) (2010).
  25. D. Rainis, L. Trifunovic, J. Klinovaja, and D. Loss, Phys. Rev. B 87, 024515 (2013).
  26. A. F. Andreev, Sov. Phys. JETP 19, 1228 (1964).
  27. J. J. He, T. K. Ng, P. A. Lee, and K. T. Law, Phys. Rev. Lett. 112, 037001 (2014).
  28. T. O. Rosdahl, A. Vuik, M. Kjaergaard, and A. R. Akhmerov, Phys. Rev. B 97, 045421 (2018).
  29. J. D. Sau, S. Tewari, R. M. Lutchyn, T. D. Stanescu, and S. Das Sarma, Phys. Rev. B 82, 214509 (2010).
  30. J. Klinovaja and D. Loss, Phys. Rev. B 86, 085408 (2012).
  31. M. Aghaee, A. Akkala, Z. Alamet al. (Collaboration), Phys. Rev. B 107, 245423 (2023).
  32. P. Yu, J. Chen, M. Gomanko, G. Badawy, E. P. a. M. Bakkers, K. Zuo, V. Mourik, and S. M. Frolov, Nat. Phys. 17, 482 (2021).
  33. Z. Wang, H. Song, D. Pan, Z. Zhang, W. Miao, R. Li, Z. Cao, G. Zhang, L. Liu, L. Wen, R. Zhuo, D. E. Liu, K. He, R. Shang, J. Zhao, and H. Zhang, Phys. Rev. Lett. 129, 167702 (2022).
  34. B.D. Woods, S. Das Sarma, and T. D. Stanescu, Phys. Rev. Appl. 16, 054053 (2021)
  35. S. Das Sarma, Nat. Phys. 19, 165 (2023).
  36. S.M. Frolov, P. Zhang, B. Zhang, Y. Jiang, S. Byard, S. R. Mudi, J. Chen, A.-H. Chen, M. Hocevar, M. Gupta, C. Riggert, and V. S. Pribiag, arXiv:2309.09368 (2023).
  37. H. Pan and S. Das Sarma, Phys. Rev. Res. 2, 013377 (2020).
  38. G. Kells, D. Meidan, and P. W. Brouwer, Phys. Rev. B 86, 100503(R) (2012).
  39. C. Liu, J. D. Sau, T. D. Stanescu, and S. Das Sarma, Phys. Rev. B 96, 075161 (2017).
  40. C.-X. Liu, J. D. Sau, and S. Das Sarma, Phys. Rev. B 97, 214502 (2018).
  41. C. Moore, C. Zeng, T. D. Stanescu, and S. Tewari, Phys. Rev. B., 98, 155314 (2018).
  42. E. Prada, P. San-Jose, M. W. A. de Moor, A. Geresdi, E. J. H. Lee, J. Klinovaja, D. Loss, J. Nygard, R. Aguado, and L. P. Kouwenhoven, Nat. Rev. Phys. 2, 575 (2020).
  43. P. Marra and A. Nigro, J. Phys.: Condens. Matter. 34, 124001 (2022).
  44. F. Penaranda, R. Aguado, P. San-Jose, and E. Prada, Phys. Rev. B 98, 235406 (2018).
  45. A. Vuik, B. Nijholt, A. R. Akhmerov, and M. Wimmer, SciPost Phys. 7, 061 (2019).
  46. R. Hess, H. F. Legg, D. Loss, and J. Klinovaja, Phys. Rev. B 104, 075405 (2021).
  47. P. W. Anderson, J. Phys. Chem. Solids 11, 26 (1959).
  48. J. D. Sau, S. Tewari, and S. Das Sarma, Phys. Rev. B 85, 064512 (2012).
  49. J. D. Sau and S. Das Sarma, Phys. Rev. B 88, 064506 (2013)
  50. O. Motrunich, K. Damle, and D. A. Huse, Phys. Rev. B 63, 224204 (2001).
  51. P. W. Brouwer, M. Duckheim, A. Romito, and F. von Oppen, Phys. Rev. B 84, 144526 (2011).
  52. P. W. Brouwer, M. Duckheim, A. Romito, and F. von Oppen, Phys. Rev. Lett. 107, 196804 (2011).
  53. S. Ahn, H. Pan, B. Woods, T. D. Stanescu, and S. Das Sarma, Phys. Rev. Materials 5, 124602 (2021).
  54. D. Bagrets and A. Altland, Phys. Rev. Lett. 109, 227005 (2012).
  55. H. Pan, W. S. Cole, J. D. Sau, and S. Das Sarma, Phys. Rev. B 101, 024506 (2020).
  56. H. Pan and S. Das Sarma, Phys. Rev. B 105, 115432 (2022).
  57. P. Yu, B. D. Woods, J. Chen, G. Badawy, E. P. A. M. Bakkers, T. D. Stanescu, and S. M. Frolov, SciPost Phys. 15, 005 (2023).
  58. S. G. Schellingerhout, E. J. de Jong, M. Gomanko, X. Guan, Y. Jiang, M. S. M. Hoskam, S. Koelling, O. Moutanabbir, M. A. Verheijen, S.M. Frolov, and E.P.A.M. Bakkers, arXiv:2110.12789 (2021).
  59. Z. Cao, D. E. Liu, W.-X. He, X. Liu, K. He, and H. Zhang, Phys. Rev. B 105, 085424 (2022).
  60. M. Gomanko, E. J. de Jong, Y. Jiang, S. G. Schellingerhout, E. P. A. M. Bakkers, and S. M. Frolov, SciPost Phys. 13, 089 (2022).
  61. S. Yuan, H. Krenn, G. Springholz, Y. Ueta, G. Bauer, and P. J. McCann, Phys. Rev. B 55, (1997).
  62. G. W. Winkler, A. E. Antipov, B. van Heck, A. A. Soluyanov, L. I. Glazman, M. Wimmer, and R.M. Lutchyn, Phys. Rev. B 99, 245408 (2019).
  63. Y. Jiang, S. Yang, L. Li et al. (Collaboration), Phys. Rev. Materials 6, 034205 (2022).
  64. Z. Geng, Z. Zhang, F. Chen et al. (Collaboration), Phys. Rev. B 105, L241112 (2022).
  65. W. Song, Z. Yu, Y. Wang et al. (Collaboration), arXiv:2402.02132 (2024).
  66. W. Song, Y. Wang, W. Miao et al. (Collaboration), Phys. Rev. B 108, 045426 (2023).
  67. Y. Wang, F. Chen, W. Songet al. (Collaboration), Nano Letters 23, 11137 (2023).
  68. J. Gooth, M. Borg, H. Schmid, V. Schaller, S. Wirths, K. Moselund, M. Luisier, S. Karg, and H. Riel, Nano Letters 17, 2596 (2017).
  69. J. Kammhuber, M. Cassidy, H. Zhang, Ö. G|"ul, F. Pei, Michiel W. A. de Moor, B. Nijholt, K. Watanabe, T. Taniguchi, D. Car, S. Plissard, E. Bakkers, and L. Kouwenhoven, Nano Lett. 16, 3482 (2016).
  70. Y. Gao, W. Song, S. Yang et al. (Collaboration), arXiv: 2309.01355 (2023).
  71. W. Chang, S. Albrecht, T. Jespersen, F. Kuemmeth, P. Krogstrup, J. Nygard, and C. M. Marcus, Nat. Nanotechnol. 10, 232 (2015).
  72. K. M. Tripathi, S. Das, and S. Rao, Phys. Rev. Lett. 116, 166401 (2016).
  73. M. Hell, K. Flensberg, and M. Leijnse, Phys. Rev. B 97, 161401(R) (2018).
  74. S. V. Aksenov, Phys. Rev. B 107, 085417 (2023).
  75. P. Bonderson, M. Freedman, and C. Nayak, Phys. Rev. Lett. 101, 010501 (2008).
  76. L. Fu, Phys. Rev. Lett. 104, 056402 (2010).
  77. S. Vijay and L. Fu, Phys. Rev. B 94, 235446 (2016).
  78. Y. Aharonov and D. Bohm, Phys. Rev. 115, 485 (1959).
  79. S. Datta, Electronic transport in mesoscopic systems, Cambridge University Press, N.Y. (1995).
  80. R. L. O. het Veld, D. Xu et al. (Collaboration), Commun. Phys. 3, 1 (2020).
  81. A.M. Whiticar, A. Fornieri, E. C. T. O’Farrell, A. C. C. Drachmann, T. Wang, C. Thomas, S. Gronin, R. Kallaher, G. C. Gardner, M. J. Manfra, C. M. Marcus, and F. Nichele, Nat. Commun. 11, 3212 (2020).
  82. S. V. Aksenov, J. Phys.: Condens. Matter 34, 255301 (2022).
  83. A. A. Kopasov and A.S. Mel’nikov, Phys. Rev. B 101, 054515 (2020).
  84. A. A. Kopasov, A. G. Kutlin, and A. S. Mel’nikov, Phys. Rev. B 103, 144520 (2021).
  85. D. Chevallier, D. Sticlet, P. Simon, and C. Bena, Phys. Rev. B 85, 235307 (2012).
  86. E. Vernek, P. H. Penteado, A. C. Seridonio, and J. C. Egues, Phys. Rev. B 89, 165314 (2014).
  87. S. Das Sarma, J. D. Sau, and T. D. Stanescu, Phys. Rev. B 86, 220506(R) (2012).
  88. Л.В. Келдыш, ЖЭТФ 47, 1515 (1964).
  89. П.И. Арсеев, УФН 185, 1271 (2015).
  90. V. V. Val’kov and S. V. Aksenov, J. Magn. Magn. Mat. 465, 88 (2018).
  91. V. V. Val’kov, M. Yu. Kagan, and S. V. Aksenov, J. Phys. Condens. Matter 31, 225301 (2019).
  92. A. Haim, E. Berg, F. von Oppen, and Y. Oreg, Phys. Rev. Lett. 114, 166406 (2015).
  93. N. Byers and C. N. Yang, Phys. Rev. Lett. 7, 46 (1961).
  94. K. Czajka, M. M. Maska, M. Mierzejewski, and Z. Sledz, Phys. Rev. B 72, 035320 (2005).
  95. T.-C. Wei and P. M. Goldbart, Phys. Rev. B 77, 224512 (2008).
  96. V. Vakaryuk, Phys. Rev. Lett. 101, 167002 (2008).
  97. F. Loder, A. P. Kampf, and T. Kopp, Phys. Rev. B 78, 174526 (2008).

Declaração de direitos autorais © Российская академия наук, 2024

Este site utiliza cookies

Ao continuar usando nosso site, você concorda com o procedimento de cookies que mantêm o site funcionando normalmente.

Informação sobre cookies