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http://repositorio.yachaytech.edu.ec/handle/123456789/202
Full metadata record
DC Field | Value | Language |
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dc.contributor.advisor | Medina Dagger, Ernesto Antonio | - |
dc.contributor.author | Torres Luna, Juan Daniel | - |
dc.date.accessioned | 2020-07-13T18:22:41Z | - |
dc.date.available | 2020-07-13T18:22:41Z | - |
dc.date.issued | 2020-07 | - |
dc.identifier.uri | http://repositorio.yachaytech.edu.ec/handle/123456789/202 | - |
dc.description | Majorana bound states (MBS) are topologically protected zero energy modes with exciting properties to build a decoherence free quantum computer. MBS appear for the first time in the Kitaev’s toy model, which can be effectively built from elementary interactions. In 2014, an experimental setup was built which consisted of a three layer zig-zag Fe nanowire, which is ferromagnetic (FM), deposited on top of a Pb (110) superconducting (SC) surface where SC and Rashba spin-orbit (SO) interactions are inherited by proximity effects. As expected, the experiment showd clear evidence of MBS localized at the ends of the wire. However, further theoretical analysis is required to understand and control the physical features of the excitations. In this work we develop an analytical tight-binding model of the experimental setup using matrix partitioning techniques. We describe the mobile electrons (π-band) of the nanowire including effectively the σ- band, and the proximity induced SC and SO. The geometrical details of the setup are included within the Slater-Koster formalism, and analytical expressions for the effective interactions are derived. We analyze the interplay between SC and FM and characterize its influence on the topological phase by calculating the spectra and Pfaffian invariant. Finally, we determine optimal experimental conditions for the appearance of MBS. | es |
dc.description.abstract | Los estados ligados de Majorana son estados de cero energía con propiedades que pueden ser aplicadas para construir una computadora cuántica libre de errores. Aparecieron por primera vez en el modelo de juguete Kitaev, el cual puede ser construido de manera efectiva usando interacciones elementales. En el 2014, un dispositivo experimental que indicaba la presencia de estados ligados de Majorana, fue construido. Consiste en un cable ferromagnético de átomos de hierro depositado sobre una superficie (110) superconductora de plomo la cual presenta interacción de espín del tipo Rashba. Estas interacciones son transferidas al cable a través de efectos de proximidad. El experimento indicó evidencia clara de estas partículas, sin embargo carecía de un análisi teórico que permita entender la física del sistema. En este trabajo desarrollamos un modelo analítico de tight- binding correspondiente al dispositivo experimental utilizando métodos de particionado de matrices. Describimos los electrones móviles del sistema (banda π), e incluimos de manera efectiva los electrones internos (banda σ) y el efecto de proximidad. Los detalles geométricos son incluidos usando el formalismo de Slater-Koster, y derivamos expresiones analíticas para las interacciones del sistema. Analizamos la competencia entre la superconductividad y el ferromagnetismo, así como su influencia sobre la fase topológical del sistema. Finalmente, determinamos las condiciones experimentales óptimas para que existan los estados ligados de Majorana. | es |
dc.language.iso | eng | es |
dc.publisher | Universidad de Investigación de Tecnología Experimental Yachay | es |
dc.rights | openAccess | es |
dc.subject | Ferromagnetism | es |
dc.subject | Superconductivity | es |
dc.subject | Spin Orbit | es |
dc.subject | Majorana | es |
dc.title | Tight binding model of a superconducting nanowire | es |
dc.type | bachelorThesis | es |
dc.description.degree | FÍSICO/A. | es |
dc.pagination.pages | xiii, 69 páginas. | es |
Appears in Collections: | Física |
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