Časopis Physical Review Letters objavio je znanstveni rad naslova “Tomasch Oscillations as Above-Gap Signature of Topological Superconductivity” čiji su autori Antonio Štrkalj s FO PMF-a te suradnici Xi-Rong Chen, Wei Chen, D. Y. Xing sa Sveučilišta Nanjing u Kini te Oded Zilberberg sa Sveučilišta u Konstanzi u Njemačkoj. U radu je prezentirano teorijsko otkriće novog načina detektiranja topoloških supravodiča koji se temelji na oscilacijama vodljivosti na energijama iznad supravodljivog procjepa.
U supravodičima, elektroni formiraju Cooperove parove što rezultira vodljivošću bez otpora. Ovisno o načinu sparivanja elektrona, supravodiče možemo generalno klasificirati kao s-, p-, d- ili f-tipove. Posebno intrigantni su kiralni p-tip supravodiči, koji su privukli značajnu pažnju zbog svoje netrivijalne topologije elektronskih, odnosno šupljinskih, vrpci. Takvi supravodiči podržavaju ne-Abelovska pobuđenja poznata kao Majorana fermioni, što ih čini obećavajućom platformom za kvantno računanje otporno na dekoherenciju. Stoga nije iznenađujuće da se polje topološke supravodljivosti sve više istražuje, s ciljem pronalaska i detekcije materijala koji podržavaju Majorana fermione. Dosadašnji pokušaji detekcije topološke supravodljivosti bili su ograničeni na traženje površinskih stanja unutar supravodljivog procjepa, no ti su rezultati često bili nepouzdani zbog mogućnosti lažno pozitivnih signala uzrokovanih trivijalnim nečistoćama u materijalu.
Štrkalj i suradnici prelamaju dosadašnju paradigmu istraživanja na energijama unutar supravodljivog procjepa i proučavaju svojstva topoloških supravodiča u rasponu energija iznad procjepa. Teorijski predlažu univerzalni i eksperimentalno izvediv pristup koji uključuje mjerenje vodljivosti kroz lateralni NSN (“normal metal-superconductor-normal metal”) spoj supravodiča i dva obična metala u dvije dimenzije. Teorijski istražujući ponašanje oscilacija u vodljivosti, poznatih kao “Tomasch” oscilacije, kroz takav spoj kao funkciju energije upadnih elektrona iz metala i debljine potencijalne barijere koja se javlja između metala i supravodiča, autori pokazuju da vidljivost oscilacija raste u slučaju kiralnog p-tipa supravodiča i nestaje u topološki trivijalnim supravodičima. Ključna prednost ovog otkrića leži u tome što Tomasch oscilacije ne mogu nastati trivijalnim uzrocima kao što su nečistoće, čime su problemi lažno pozitivnih rezultata, prisutni u dosadašnjim eksperimentima, vješto izbjegnuti.
A. Štrkalj et al, Phys. Rev. Lett. 132 066301 (2024) https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.132.066301
Pristupačnost
.jpg)
.jpg){kind=small}
.png){kind=small}
