Transporte cuántico en dispositivos híbridos superconductores con propiedades topológicas
A lo largo de esta tesis estudiamos las propiedades espectrales y de transporte de una variedad de dispositivos de estado sólido compuestos de materiales superconductores y no superconductores. Mostramos cómo los estados de cuasipartícula de Bogoliubov que viven cerca de estas interfaces pueden ser...
Guardado en:
| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2022
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1081/1/1Peralta_Gavensky.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | A lo largo de esta tesis estudiamos las propiedades espectrales y de transporte de una variedad de dispositivos de estado sólido compuestos de materiales superconductores y no superconductores. Mostramos cómo los estados de cuasipartícula de Bogoliubov que viven cerca de estas interfaces pueden ser utilizados tanto para diseñar hamiltonianos topológicamente no triviales en un espacio de parámetros artificial como para desentrañar las propiedades topológicas de un material subyacente empleado para construir el dispositivo de interés.
En primera instancia nos enfocamos en el estudio de multijunturas Josephson como plataformas que pueden imitar artificialmente materia cuántica topológica. Identificamos al invariante topológico que caracteriza estos sistemas como el número de winding de la función de Green de Bogoliubov-de Gennes de estas junturas, una cantidad que puede ser detectada midiendo transconductancias entre dos terminales en las que se aplica una diferencia de potencial. Adicionalmente, proponemos una forma de inducir propiedades tipológicas en una juntura al aplicar una perturbación dependiente del tiempo en forma periódica que lleva al sistema hacia una fase topológica de Floquet. Asimismo, estudiamos cómo la transconductancia de un dispositivo multiterminal puede ser utilizada para revelar la presencia de cuasipartículas de Majorana en los extremos de los reservorios que lo constituyen.
En la segunda parte de la tesis nos enfocamos en el estudio de las propiedades de transporte de junturas entre muestras en el régimen Hall cuántico y superconductores. Discutimos cómo en la interfaz entre estas dos fases de la materia emergen Bogoliubones propagantes (conocidos como estados quirales de Andreev) y analizamos posibles experimentos de transporte para detectarlos. Estudiamos las propiedades físicas de junturas Josephson donde tanto superconductores convencionales como topológicos se acoplan a través de los estados de borde quirales de una muestra Hall. Discutimos cómo
los perles de supercorriente crítica y la característica corriente-voltaje de estas junturas pueden ser usados como un sello distintivo del transporte mediado por estados quirales en estos dispositivos híbridos. |
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