Szupravezető kötött állapotok vizsgálata nanopálcákban

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Típus: 
BSc szakdolgozat téma - fizikus
MSc diplomamunka téma - nanotechnológia és anyagtudomány
MSc diplomamunka téma - kutatófizikus
Félév: 
2017/18/2.
Témavezető: 
Név: 
Csonka Szabolcs
Email cím: 
csonka@mono.eik.bme.hu
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
BME Fizika Tanszék
Beosztás: 
docens
Hallgató: 
Név: 
Kürtössy Olivér
Képzés: 
Fizikus MSc - nanotechnológia és anyagtudomány
Elvárások: 

Alapos szilárdtestfizikai és kvantummechanikai előismeretek, jó angol nyelvtudás, motiváció kísérleti munkára.

Leírás: 

Félvezető nanopálcákból felépülő szupravezető hibrid rendszereket számos helyen alkalmaznak kvantumelektronikában. Az erős spin-pálya kölcsönhatás, szupravezetés és mágneses tér összjátékaként topologikusan védett kötött állapotok, un. Majorana-fermionok jelenhetnek meg ezen pálcákban; vagy két szupravezető közé ékelt pálcaszakaszban megjelenő Andreev-kötött állapotok, ún. Andreev-qubitet reprezentálhatnak. Legújabb elméleti munkák kereszt Andreev-reflexión alapuló új áramkörökre tesznek javaslatot, amik pl. időtükrözés invariáns Majorana-párok vagy egzotikus statisztikával bíró parafermionok megjelenését jósolják dupla nanopálcák szupravezetővel történő összekapcsolásakor.

A diplomamunka keretében a jelölt dupla nanopálcákon alapuló kvantumáramköröket fog fejleszteni, és a kialakuló kötött állapotokat vizsgálni. A nanopálcákat vékony szupravezető réteggel tervezzük összekötni, ami vagy utólagos párologtatással vagy már a pálcák növesztése során kerül kialakításra.  Célunk a kötött állapotok esetében a kereszt Andreev-reflexió hatásának felderítése nemlokális méréseken keresztül. Ennek egyik módszere lehet, ha kvantum pöttyöket csatolunk a szupravezető végére és a bennük megjelenő Andreev-kötött állapotok hibridizációját vizsgáljuk.