Opis projektu DEENESFRITPL Poszukiwanie nieuchwytnych fermionów Majorany na heterostrukturach krzemowo-germanowych W 1928 roku Paul Dirac przewidział, że każda fundamentalna cząstka we wszechświecie ma odpowiadającą jej identyczną cząstkę obdarzoną przeciwnym ładunkiem. Tu rodzi się podstawowe pytanie: a co, jeśli cząstka jest własną antycząstką? Ettore Majorana przewidział istnienie takich cząstek, a niedawno uzyskano dowody na istnienie takiego stanu materii w postaci wzbudzeń kwazicząstkowych w hybrydowych urządzeniach półprzewodnikowo-nadprzewodnikowych. Doświadczenia doprowadziły do znalezienia sygnatur fermionów Majorany w hybrydowych, nadprzewodnikowo-półprzewodnikowych urządzeniach nanoprzewodowych. Dotychczas działania badawcze poświęcone były przede wszystkim planarnym nanoprzewodom InAs i InSb. Finansowany w ramach działania „Maria Skłodowska-Curie” projekt MaGnum ma doprowadzić do odnalezienia stanów związanych Majorany w heterostrukturach Ge/SiGe. Powinny one ułatwić wykrywanie nieuchwytnych stanów związanych Majorany. Pokaż cel projektu Ukryj cel projektu Cel Each particle has its antiparticle, and upon bringing them in close vicinity, they annihilate (they disappear). A fundamental question arises: what happens if a particle is its own antiparticle? Ettore Majorana predicted their existence and evidence has been put forward for the existence of such a state of matter in the form of quasiparticle excitations in hybrid semiconductor-superconductor devices. Research activites so far has concentrated on InAs nanowires, planar InAs and InSb nanowires. Theory suggests to look for Majorana bound states (MBS) in Germanium and I propose to use a novel yet promising material system, namely a Germanium/Silicon-Germanium heterostructure, to provide evidence for the topological state of matter leading to Majorana bound states (MBS). Using Ge/SiGe brings the advantage of a long mean free path, which will allow for a larger spatial separation of the MBS and facilitate the long anticipated but yet elusive detection of correlation of two MBS. Additionally, the planar geometry brings the possibility to couple the MBS to their environment, which will be important for their usage as topologically protected quantum bits for quantum computation. I propose to show step-by-step the ingredients necessary for a topological phase transition resulting in MBS. In particular, I will follow these steps: I will collaborate with G. Isella's group to develop a highly mobile two-dimensional hole gas and make it accessible for magneto-transport measurements. I will further confine the holes into a one-dimensional wire with tunable tunneling barriers at each end. I will test the presence of a strong spin-orbit interaction by measuring helical transport. I will induce superconducting order by coupling the wire to NbTiN contacts. Finally, I will test the presence of MBS with tunneling conductance measurements and use a proper geometry to show evidence of the correlation of two MBS at each end of the wire. Dziedzina nauki nauki przyrodniczenauki fizycznefizyka teoretycznafizyka cząstek elementarnychnauki przyrodniczematematykamatematyka czystageometrianauki przyrodniczenauki chemicznechemia nieorganicznametaloidy Słowa kluczowe semiconductor Ge SiGe heterostructure quantum dot quantum point contact helical states spin-orbit interaction Majorana bound states transport measurements Program(-y) H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions Main Programme H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility Temat(-y) MSCA-IF-2018 - Individual Fellowships Zaproszenie do składania wniosków H2020-MSCA-IF-2018 Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszenia System finansowania MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF) Koordynator INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY AUSTRIA Wkład UE netto € 174 167,04 Adres Am campus 1 3400 Klosterneuburg Austria Zobacz na mapie Region Ostösterreich Niederösterreich Wiener Umland/Nordteil Rodzaj działalności Higher or Secondary Education Establishments Linki Kontakt z organizacją Opens in new window Strona internetowa Opens in new window Uczestnictwo w unijnych programach w zakresie badań i innowacji Opens in new window sieć współpracy HORIZON Opens in new window Środki z innych źródeł € 0,00
