Topologiset kvanttiaineet ovat viime aikoina löydettyjä tiiviin aineen olomuotoja, joissa aineen kvanttimekaaninen luonne ilmenee hyvin poikkeuksellisina makroskooppisina ominaisuuksina. Topologiset aineet voivat esiintyä metalleina, eristeinä tai suprajohteina jotka mahdollistavat esimerkiksi häviöttämän sähkön ja lämmön virtauksen, tiettyihin arvoihin kvantisoidun johtavuuden, epätavallisia magneettisia ominaisuuksia sekä eksoottisia mikroskooppisia viritystiloja. Tässä projektissa esitämme teoreettisesti kuinka uusia topologisia rakenteita voi toteuttaa keinotekoisesti yhdistämällä magneettisia, suprajohtavia ja spin-rata-kytkeytyneitä materiaaleja. Lisäksi tutkimme kuinka ehdotetut keinotekoiset topologiset materiaalit mahdollistavat uudenlaisia nanoelektroniikan ja kvanttiteknologioiden sovelluksia sekä korkeaenergiafysiikan kvantti-ilmiöden tutkimuksen tiiviin aineen systeemeissä.

2020

2024