探索在二维空穴-超导结中的奇异拓扑粒子

项目名称： 探索在二维空穴-超导结中的奇异拓扑粒子

项目编号： No.11374020

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张弛

作者单位： 北京大学

项目金额： 89万元

中文摘要： 探索马约拉纳费米子一直以来是物理学领域的重要问题之一。近年来，随着拓扑绝缘体和纳米线研究的发展，在固体物质中探索马约拉纳型元激发成为凝聚态物理研究的热点，支持马约拉纳型元激发存在的理论工作层出不穷。两年来，国际上先后有多个小组报道了马约拉纳型元激发存在的可能证据，这些实验均基于纳米线与s波超导体近邻的材料体系。然而，由于器件结构和纳米线材料本身的限制，现有的实验尚不能作为马约拉纳型元激发存在的确切证据。本项目借鉴了相关的理论研究结果，拟制作具有量子点接触结构的p型GaAs空穴气-超导结器件，通过测量低温输运，探索马约拉纳型元激发的性质。该器件结构相对于纳米线-超导结构而言，对温度、杂质等非理想条件有更高的容忍性，且可供研究的输运性质更为丰富，因而更易于在实验上实现对马约拉纳型元激发的观测。通过本项目的开展，我们希望给出马约拉纳型元激发存在与否的确凿证据，并为拓扑量子计算的开展提供平台。

中文关键词： 半导体；二维电子（空穴）系统；拓扑态；拓扑绝缘体；

英文摘要： The discovery of the Majorana Fermion (MF) is one of the most important topics in physics. Due to the recent development of the topological insulator (TI) and nanowire, with more and more theoretical evidences present; the searching for the Majorana Fermi

英文关键词： semiconductor；2D electron (hole) system；topological states；topological insulator；