Descripción del proyecto
Estudio sobre la carga y estadística fraccionarias con interferómetros electrónicos
Se ha predicho que los estados cuánticos fraccionarios de Hall albergan cuasipartículas exóticas que portan carga fraccionaria y obedecen a la estadística fraccionaria de trenzado alónico. Investigaciones recientes enfocadas a arrojar luz sobre la estadística de intercambio de cuasipartículas han descubierto que los modos de borde neutro espontáneos, no topológicos, son los principales culpables del desorden de las cuasipartículas. El proyecto ANYONIC, financiado con fondos europeos, desarrollará una nueva clase de interferómetros microscópicos sobre obleas de GaAs de ultraalta calidad para estudiar la carga y estadística fraccionaria. Para satisfacer los modos de borde neutro, el interferómetro se basará en modos fraccionarios diseñados sintéticamente. El entorno local de dichos modos puede controlarse, haciéndolo menos favorable para los modos de borde neutro. Las mediciones de conductancia térmica deberían contribuir a la identificación de clasificaciones topográficas de estados exóticos, es decir, a la distinción entre estados fraccionarios abelianos y no abelianos.
Objetivo
Since their discovery, Quantum Hall Effects have unfolded intriguing avenues of research, exhibiting a multitude of unexpected exotic states: accurate quantized conductance states; particle-like and hole-conjugate fractional states; counter-propagating charge and neutral edge modes; and fractionally charged quasiparticles - abelian and (predicted) non-abelian. Since the sought-after anyonic statistics of fractional states is yet to be verified, I propose to launch a thorough search for it employing new means. I believe that our studies will serve the expanding field of the emerging family of topological materials.
Our on-going attempts to observe quasiparticles (qps) interference, in order to uncover their exchange statistics (under ERC), taught us that spontaneous, non-topological, neutral edge modes are the main culprit responsible for qps dephasing. In an effort to quench the neutral modes, we plan to develop a new class of micro-size interferometers, based on synthetically engineered fractional modes. Flowing away from the fixed physical edge, their local environment can be controlled, making it less hospitable for the neutral modes.
Having at hand our synthetized helical-type fractional modes, it is highly tempting to employ them to form localize para-fermions, which will extend the family of exotic states. This can be done by proximitizing them to a superconductor, or gapping them via inter-mode coupling.
The less familiar thermal conductance measurements, which we recently developed (under ERC), will be applied throughout our work to identify topological orders of exotic states; namely, distinguishing between abelian and non-abelian fractional states.
The proposal is based on an intensive and continuous MBE effort, aimed at developing extremely high purity, GaAs based, structures. Among them, structures that support our new synthetic modes that are amenable to manipulation, and others that host rare exotic states, such as v=5/2, 12/5, 19/8, and 35/16.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. La clasificación de este proyecto ha sido validada por su equipo.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-ADG - Advanced GrantInstitución de acogida
7610001 Rehovot
Israel