Перейти на головну сторінку журналу
збірник наукових праць наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Рік 2025 Том 23, Випуск 2
Українська English
Отримати статтю →
Випуски PACS Передплатникам Для авторів
Пошук →
Розширений пошук

Випуски

 / 

2025

 / 

том 23 / 

випуск 2

 


Завантажити повну версію статті (в PDF форматі)

F. M. BUKHANKO

Donetsk Institute for Physics and Engineering named after O. O. Galkin, N.A.S. of Ukraine, 46, Nauky Ave., UA-03028 Kyiv, Ukraine

Creating of Bounded Majorana Pairs in Superconducting Net of Quantum Nanowires in SmMnO3+δ

423–435 (2025)

PACS numbers: 73.63.Nm, 74.78.Na, 75.30.Fv, 75.47.Lx, 75.60.Ej, 81.07.Vb, 85.35.Be

У цій роботі експериментально вивчено утворення надпровідної сітки квантових нанопроводів у манґанітах SmMnO3+δ у двох прихованих топологічних станах CSL1 і CSL2 кіральної квантової спінової рідини. Вважається, що стани пов'язаних пар Майоранових ферміонів захоплюються на двох кінцях квантового нанопроводу. Утворення нанофраґментів 1D-зв'язаних хвиль зарядової та спінової густин з хвильовими векторами q1||a й q2||b щодо напрямків кристалічної ґратниці у магнетних полях H ≥ 100 Е вказує на утворення в площинах ab 2D-сітки квантових нанопроводів. У слабких магнетних полях H = 100 Е, 350 Е і 1 кЕ безперервний спектер теплових збуджень пов'язаних Майоранових пар у SmMnO3+δ в інтервалі температур 4,2–12 К розбивається на дві низькоенергетичні зони Ландау з номерами n = 1 і n = 2 із двома особливостями намагнетованости M(T) у формі подвійних піків і зрізаних Діракових конусів, що чергуються.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: Майоранові та Діракові ферміони, чергування подвійних піків і зрізаних Діракових конусів, кіральна квантова спінова рідина


REFERENCES
  1. N. Read and D. Green, Phys. Rev. B, 61, Iss. 15: 10267 (2000); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.61.10267
  2. J. D. Sau, R. M. Lutchyn, S. Tewari, and S. Das Sarma, Phys. Rev. Lett., 104, Iss. 4: 040502 (2010); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.104.040502
  3. J. D. Sau, S. R. Tewari, R. M. Lutchyn, T. D. Stanescu, and S. Das Sarma, Phys. Rev. B, 82, Iss. 21: 214509 (2010); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.82.214509
  4. M. Leijnse and K. Flensberg, arXiv:1107.5703v2 [cond-mat.supr-con] 30 Nov 2011.
  5. Y. Oreg, G. Refael, and F. V. Oppen, Phys. Rev. Lett., 105, Iss. 17: 177002 (2010); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.105.177002
  6. S. Tewari and J. D. Sau, Phys. Rev. Lett., 109, Iss. 15: 150408 (2012); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.150408
  7. J. D. Sau, S. Tewari, and S. Das Sarma, arXiv:1111.2054v3 [cond-mat.supr-con] 27 Feb 2012.
  8. T. P. Choy, J. M. Edge, J. M. Akhmerov, and C. W. J. Beenakker, arXiv:1108.0419v1 [cond-mat.mes-hall] 1 Aug 2011.
  9. I. Martin and A. F. Morpurgo, arXiv:1110.5637v2 [cond-mat.mes-hall] 29 Mar 2012.
  10. W. DeGottardi and D. Sen, arXiv:1208.0015v1 [cond-mat.str-el] 31 Jul 2012.
  11. F. Wilczek, Nature Phys., 5, Iss. 5: 614 (2009); https://doi.org/10.1038/nphys1380
  12. K. Pakrouski, M. R. Peterson, T. Jolicoeur, V. W. Scarola, C. Nayak, and M. Troyer, Phys. Rev. X, 5, Iss. 4: 021004 (2015); doi:10.1103/PhysRevX.5.021004
  13. A. Kitaev, Ann. Phys., 303, Iss. 1: 2 (2003); https://doi.org/10.1016/S0003-4916(02)00018-0
  14. C. Nayak, S. H. Simon, A. Stern, M. Freedman, and S. Das Sarma, Rev. Mod. Phys., 80, Iss. 3: 1083 (2008); https://doi.org/10.1103/RevModPhys.80.1083
  15. J. Alicea, Y. Oreg, G. Refael, F. von Oppen, and M. P. A. Fisher, Nature Physics, 7, Iss. 2: 412 (2011); http://dx.doi.org/10.1038/nphys1915
  16. J. D. Sau, S. Tewari, R. Lutchyn, T. Stanescu, and S. Das Sarma, arXiv:1006.2829v2 [cond-mat.supr-con] 30 Jun 2010.
  17. R. M. Lutchyn, T. D. Stanescu, and S. Das Sarm, Phys. Rev. Lett., 106, Iss. 12: 127001 (2011); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.106.127001
  18. H. Tian, S. Che, T. Xu, P. Cheung, K. Watanabe, T. Taniguchi, M. Randeria, F. Zhang, C. N. Lau, and M. W. Bockrath, arXiv 2112.13401 [cond-mat.supr-cond] 2021.
  19. S. Peotta and P. Tormä, arXiv:1506.02815v3 [cond-mat.supr-con] 2 Dec 2015.
  20. X. Hu, T. Hyart, D. I. Pikulin, and E. Rossi, Phys. Rev. Lett., 123, Iss. 23: 237002 (2019); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.237002
  21. F. Xie, Z. Song, B. Lian, and B. A. Bernevig, Phys. Rev. Lett., 124, Iss. 16: 167002 (2020); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.167002
  22. A. Julku, T. J. Peltonen, L. Liang, T. T. Heikkilä, and P. Törmä, Phys. Rev. B, 101, Iss. 6: 060505 (2020); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.101.060505
  23. N. Verma, T. Hazra, and M. Randeria, Proc. Nat. Acad. Sci., 118, Iss. 8: e2106744118 (2021); https://doi.org/10.1073/pnas.2106744118
  24. Q. Chen, J. Stajic, S. Tan, and K. Levin, Physics Reports, 412, Iss. 1: 1 (2005); https://doi.org/10.1016/j.physrep.2005.02.005
  25. M. Randeria and E. Taylor, Annual Reviews of Condensed Matter Physics, 5, Iss. 3: 209 (2014); https://doi.org/10.1146/annurev-conmatphys-031113-1338299
  26. Y. Nakagawa, Y. Kasahara, T. Nomoto, R. Arita, T. Nojima, and Y. Iwasa, Science, 372, Iss. 4: 190 (2021); doi:10.1126/science.abb9860
  27. T. T. Heikkilä and G. E. Volovik, Basic Physics of Functionalized Graphite, 123, Iss. 7: 123 (2016); https://doi.org/10.1007/978-3-319-39355-1_6
  28. V. J. Kauppila, F. Aikebaier, and T. T. Heikkilä, Phys. Rev. B, 93, Iss. 6: 214505 (2016); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.93.214505
  29. M. Sato and Y. Ando, Rep. Prog. Phys., 80, Iss. 7: 076501 (2017); https://doi.org/10.1088/1361-6633/aa6ac7
  30. K. T. Law, P. A. Lee, and T. K. Ng, Phys. Rev. Lett., 103, Iss. 23: 237001 (2009); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.103.237001
  31. K. Flensberg, Phys. Rev. B, 82, Iss. 18: 180516 (2010); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.82.180516
  32. P. A. Ioselevich and M. V. Feigel’man, New J. Phys., 15, Iss. 5: 055011 (2013); https://doi.org/10.1088/1367-2630/15/5/055011
  33. L. Balents, C. R. Dean , D. K. Efetov, and A. F. Young , Nature Physics, 16, Iss. 5: 725 (2020); https://doi.org/10.1038/s41567-020-0906-9
  34. A. Kitaev, Annals of Physics, 321, Iss. 6: 2 (2006); https://doi.org/10.1016/j.aop.2005.10.005
  35. H. Yao and S. A. Kivelson, Phys. Rev. Lett., 99, Iss. 24: 247203 (2007); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.99.247203
  36. F. N. Bukhanko and A. F. Bukhanko, Physics of the Solid State, 61, Iss. 12: 2525 (2019); doi:10.1134/S1063783419120084
  37. F. N. Bukhanko and A. F. Bukhanko, Fiz. Nizk. Temp., 47, Iss. 11: 1021 (2021); doi:10.1063/10.0006569
Creative Commons License
Ця стаття ліцензована за Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License
©2003 НАНОСИСТЕМИ, НАНОМАТЕРІАЛИ, НАНОТЕХНОЛОГІЇ Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України.
E-mail: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача