Förderbeginn 01.07.2010

Topologischer Supraleiter

Prof. Dr. Hartmut Buhmann
Universität Würzburg
Physikalisches Institut, EP3

Prof. Dr. Xiaoliang Qi
Stanford University
Department of Physics



Diese Projekt verfolgt in enger Zusammenarbeit zwischen Experiment (Bayern) und Theorie (Kalifornien) die Realisierung eines topologischen Supraleiters mittels Quanten-Hall (QH)-Zuständen. Das Ausgangsmaterial bilden HgMnTe Quantentrog (QW)-Strukturen. Aufgrund der topologischen Eigenschaften der HgMnTe QWs kann durch die Austausch-wechselwirkung mit den Mn-Spin ein QH-Zustand bereits bei sehr kleinen Magnetfeldern erzeugt werden, einen Effekt, der als Quanten-Anomaler-Hall (QAH)-Effekt bezeichnet wird. Es wird vorhergesagt, dass ein geeigneter s-Wellen-Supraleiter in unmittelbarer Nähe zu einem solchen System eine topologische Supraleiterphase mit Majorana Randzuständen ausbildet. Der Nachweis einer ungeradzahligen Anzahl von chiralen Majorana Ranszuständen ist der Schlüssel zur Realisierung von Zuständen mit einer Nicht-Abelschen Statistik.