Структуры с наномагнитами для получения фермионов Майораны
Possible magnetic Majorana setups
Фермионы Майораны это истинно нейтральные фермионы, у которых античастица совпадает с частицей. Такие фермионы могут реализоваться, в принципе, как квазичастицы в некоторых твердотельных структурах [A. Yu. Kitaev, Phys.-Usp. 44, 131 (2001); L. Fu and C. L. Kane, Phys. Rev. Lett. 100, 096407 (2008)].
В работе [Phys. Rev. B 88, 220502(R) (2013)] предложена новая структура, в которой могут быть получены майорановские квазичастицы. Структура состоит из полупроводникового витка в контакте с сверхпроводником со слабой связью (джозефсоновским контактом). Рядом с витком располагаются три постоянных наномагнита, переводящих систему в топологическую фазу. При использовании параметров полупроводника InAs и магнитов на основе кобальта или железа, автором приведены следующие оценки размеров структуры: 2R = 1.1 мкм, rx = 850 нм, ry = 420 нм, rz = 210 нм.
Архитектура для топологической сверхпроводящей структуры, в которой реализуются майорановские состояния. Стрелки показывают направление намагниченности постоянных магнитов.