論文の概要: Majorana bound states with chiral magnetic textures

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.11818v2
• Date: Fri, 9 Sep 2022 19:58:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-15 17:42:33.291618
• Title: Majorana bound states with chiral magnetic textures
• Title（参考訳）: キラルな磁気テクスチャを持つマヨラナ結合状態
• Authors: Utkan G\"ung\"ord\"u, Alexey A. Kovalev
• Abstract要約: このチュートリアルは、磁気テクスチャを持つ凝縮物質系におけるマヨラナフェルミオンの実現に焦点を当てている。 スピンレスフェルミオンのキタエフ連鎖モデルを検討し、相互作用によって2つの「半」フェルミオンが連鎖端でどのように現れるかを示す。 MBSは、長いスカイミオン、ある種の高次のスカイミオン、およびスカイミオンの連鎖によってどのように安定化されるかを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5076419064097732
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The aim of this Tutorial is to give a pedagogical introduction into realizations of Majorana fermions, usually termed as Majorana bound states (MBS), in condensed matter systems with magnetic textures. We begin by considering the Kitaev chain model of 'spinless' fermions and show how two 'half' fermions can appear at chain ends due to interactions. By considering this model and its two-dimensional generalization, we emphasize intricate relation between topological superconductivity and possible realizations of MBS. We further discuss how 'spinless' fermions can be realized in more physical systems, e.g., by employing the spin-momentum locking. Next, we demonstrate how magnetic textures can be used to induce synthetic or fictitious spin-orbit interactions, and, thus, stabilize MBS. We describe a general approach that works for arbitrary textures and apply it to skyrmions. We show how MBS can be stabilized by elongated skyrmions, certain higher order skyrmions, and chains of skyrmions. We also discuss how braiding operations can be performed with MBS stabilized on magnetic skyrmions. This Tutorial is aimed at students at graduate level.
• Abstract（参考訳）: このチュータリアルの目的は、磁気テクスチャを持つ凝縮物質系において、マヨラナフェルミオン(通常はマヨラナ境界状態(MBS)と呼ばれる)の実現を教育的に導入することである。 まず,「スピンレス」フェルミオンのキタエフ連鎖モデルを考察し,相互作用により2つの「ハーフ」フェルミオンがどのようにチェーンエンドに現れるかを示す。 このモデルとその2次元一般化を考慮し、トポロジカル超伝導とMBSの実現可能性の間の複雑な関係を強調する。 さらに,スピンモーメントロックを用いて,より物理的なシステムにおいて「スピンレス」フェルミオンを実現する方法についても検討する。 次に、磁気テクスチャを用いて合成または架空のスピン軌道相互作用を誘導し、MBSを安定化させる方法を示す。 任意のテクスチャに対応する一般的なアプローチを説明し,skyrmionsに適用する。 MBSは、長いスカイミオン、ある種の高次のスカイミオン、およびスカイミオンの連鎖によってどのように安定化できるかを示す。 また、磁気スカイミオン上でMBSを安定化させることで、ブレイディング動作をどのように行うかについても論じる。 このチュートリアルは大学院レベルの学生を対象としています。

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