Dissertação

The effect of Majorana fermions on the Andreev spectroscopy applied to topological multiband superconductors EVALUATED

É estudada a condutância diferencial na interface entre um metal normal e um supercondutor topológico com duas orbitais por sítio da rede. As condições de fronteira que asseguram uma função de onda contínua e injectiva foram obtidas no contexto da teoria de "Quantum waveguide". Na interface entre um metal normal e um supercondutor, está presente uma forma adicional de reflexão, a reflexão de Andreev: um electrão incidente forma um par de Cooper na interface e é reflectida uma lacuna para a região do metal normal. Um supercondutor topológico é caracterizado pela presença de estados condutores de energia nula localizados ao longo da superfície, “edge-states”, para os quais os operadores de criação coincidem com os próprios operadores de destruição, podendo portanto ser identificados como fermiões Majorana. O Hamiltoniano escolhido para representar o sistema permite o desacoplamento da matriz de Bogoliubov-De Gennes em duas matrizes 4x4. Considerando somente um destes sub-espaços, o sub-sistema resultante apresenta duas fases distintas - uma fase trivial e uma fase topológica. A fase topológica caracteriza-se pela existência de um número de Chern não nulo. Este por sua vez está interligado com o número de “edge-states” e, portanto, com o número de fermiões Majorana localizados na interface. A condutância diferencial, obtida a partir da teoria de "Quantum waveguide", mostra ser consistente com o índice topológico do sistema em contraste com a aplicação do modelo de Blonder-Tinkham-Klapwijck , revelando igualmente a existência de efeitos de interferência destrutiva entre as bandas, não contabilizados se estas forem consideradas independentemente.
Teoria de quantum waveguide, fermião Majorana, supercondutor topológico, estados ligados de Andreev, condutância diferencial.

Outubro 15, 2014, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

CO-ORIENTADOR

Miguel António da Nova Araújo

Universidade de Évora

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Pedro Domingos Santos do Sacramento

Departamento de Física (DF)

Professor Associado