Теоретический семинар по ФКС

Когда 2021-12-16 11:00:00 Место Online через систему скайп (skype) Тема

Интерферометры Ааронова-Бома на основе геликоидальных краевых состояний (продолжение)

Докладчик Ниязов Р.А. Подробнее

Аннотация

Будет сделан обзор недавних исследований [1-4] спин-зависимого туннельного транспорта в интерферометрах Ааронова-Бома (ИАБ), образованных геликоидальными краевыми состояниями. Будет обсуждаться экспериментально значимый случай относительно высокой температуры T, по сравнению с расстоянием между уровнями Δ. Туннельный кондактанс геликоидального ИАБ бесструктурен в баллистическом случае, но имеет резкие периодические антирезонансы как функции магнитного потока - с
периодом hc/2e - в присутствии магнитных примесей. Входящий неполяризованный электронный пучок приобретает конечную поляризацию после прохождения через геликоидальный ИАБ при условии, что края содержат по крайней мере одну магнитную примесь. Конечная поляризация появляется даже в полностью классическом режиме и поэтому устойчива к дефазированию. Существует также квантовый вклад в поляризацию, который имеет резкие идентичные резонансы как функции магнитного потока с тем же периодом, что и проводимость. Эта поляризация сохраняется при относительно высокой температуре. Интерферометр можно описать в терминах ансамбля N=T/Δ  управляемых магнитным потоком кубитов, дающих равные вклады в кондактанс и спиновую поляризацию. Следовательно, с повышением температуры увеличивается количество активных кубитов, участвующих в
переносе заряда и спина. Эти особенности туннельного геликоидального ИАБ открывают широкие возможности для приложений в области квантовых вычислений.

1. Niyazov, R. A., Aristov, D. N., & Kachorovskii, V. Y. (2018).
Tunneling Aharonov-Bohm interferometer on helical edge states. Physical
Review B, 98(4), 045418.  https://doi.org/10.1103/PhysRevB.98.045418

2. Niyazov, R. A., Aristov, D. N., & Kachorovskii, V. Y. (2020).
Coherent spin transport through helical edge states of topological
insulator. Npj Computational Materials, 6(1), 174.
https://doi.org/10.1038/s41524-020-00442-z

3. Niyazov, R. A., Aristov, D. N., & Kachorovskii, V. Y. (2021). Spin
and charge transport through a helical Aharonov-Bohm interferometer with
a strong magnetic impurity. Physical Review B, 103(12), 125428.
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.103.125428

4. Niyazov, R. A., Aristov, D. N., & Kachorovskii, V. Y. (2021).
Aharonov–Bohm Interferometry Based on Helical Edge States (Brief
Review). JETP Letters, 113(11), 689–700.
https://doi.org/10.1134/S0021364021110035

фгбу пияф им. Б. П. Константинова Национальный исследовательский центр Курчатовский институт