Disputation i teknisk fysik, Kim Pöyhönen, M.Sc.

Kim Pöyhönen, M.Sc., försvarar sin doktorsavhandling "Engineering low-dimensional topological superconductivity in magnetic heterostructures" den 4 oktober 2018 kl 12 vid Aalto-universitet högskolan för teknikvetenskaper, föreläsningssal H304, Otsvängen 1, Esbo. Genom att teoretiskt undersöka egenskaperna hos heterostrukturer av magnetiska orenheter på supraledare presenterar avhandlingen nya möjligheter att konstruera och detektera topologisk supraledning genom att teoretiskt undersöka egenskaperna hos heterostrukturer av magnetiska orenheter på supraledare. Dessa system har en riklig mängd topologiska faser och ärr vara intressanta med tanke på möjliga framtida experimentell forskning.

Topologiska material är ett nytt forskningsområde som ökat i betydelse under de senaste decennierna. Dessa material skiljer sig från vanliga, så kallat topologiskt triviala material genom att uppvisa särskilda kvantmekaniska egenskaper, vilka som en konsekvens av sitt topologiska ursprung är synnerligen robusta. En klass av topologiska material är topologiska supraledare, som uppstår då ett supraledande material är topologiskt icketrivialt. Teoretiskt förutspås topologiska supraledare uppvisa egenskaper som kunde vara till nytta bland annat i framtida kvantdatorer, men dessa material har visat sig vara svåra att finna experimentellt.

Denna avhandlings fokus ligger i hur kombinationen av supraledning och magnetiska orenheter påverkar topologin i ett system. Med hjälp av analytiska och numeriska metoder studeras kvanttillstånden som binds vid dessa orenheter samt de topologiska egenskaper som kopplingen mellan sådana tillstånd ger upphov till. Av särskilt intresse är hur denna kombination kunde användas till att framkalla eller detektera topologisk supraledning. Våra resultat visar att kombinationen av magneter och supraledare kan ge upphov till ett brett register av topologiskt icketriviala faser, i vilka systemen uppvisar egenskaper som kunde mätas genom lämpliga experiment.

Opponent: professor Annica Black-Schaffer, Uppsala universitet, Sverige

Kustos: professor Christian Flindt, Aalto-universitet högskolan för teknikvetenskaper, institutionen för teknisk fysik