JP2023509834A - 半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス - Google Patents
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Abstract
Description
InAsxSb1-x(式1)
少なくとも3つのファセットを有する半導体構成要素を提供するステップと、
強磁性絶縁体構成要素を、半導体構成要素の第1ファセット及び第2ファセット上に選択的に第1方向から方向性成膜するステップと、
半導体構成要素の少なくとも第3ファセット上と、第2ファセット上の強磁性絶縁体構成要素の上方とに、超伝導体構成要素を形成するステップと、
を含む、半導体-超伝導体ハイブリッドデバイスを製造する方法も提供される。
半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイスを、超伝導体構成要素が超伝導であり、かつ強磁性絶縁体構成要素が該強磁性絶縁体構成要素のキュリー温度より低い温度まで冷却するステップと、
半導体-超伝導体ハイブリッドデバイスに静電場を印加するステップと、
を含む。超伝導体構成要素及び強磁性絶縁体構成要素の構成は、外部磁場を印加することなく、トポロジカル挙動を誘導することを可能にし得る。
半導体構成要素と、
強磁性絶縁体構成要素と、
超伝導体構成要素と、
を備え、
半導体構成要素は、少なくとも3つのファセットを有し、
強磁性絶縁体構成要素は、第1ファセット及び第2ファセット上に配置され、
超伝導体構成要素は、第3ファセット上に配置され、かつ少なくとも第2ファセット上の強磁性絶縁体構成要素の上に延在する、
半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。
項1に記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。
項1又は2に記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。
項1又は2に記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。
項1乃至4のいずれかに記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。
項5に記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。
InAsxSb1-x
の材料を含み、ここで、xは0~1の範囲内である、
項1乃至6のいずれかに記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。
項7に記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。
項1乃至8のいずれかに記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。
項1乃至9のいずれかに記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。
項1乃至10のいずれかに記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。
項1乃至11のいずれかに記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。
少なくとも3つのファセットを有する半導体構成要素を提供するステップと、
強磁性絶縁体構成要素を、半導体構成要素の第1ファセット及び第2ファセット上に選択的に第1方向から方向性成膜するステップと、
半導体構成要素の少なくとも第3ファセット上と、第2ファセット上の強磁性絶縁体構成要素の上とに、超伝導体構成要素を形成するステップと、
を含む、方法。
超伝導体構成要素を、第3ファセット上と、第2ファセット上の強磁性絶縁体構成要素の上とに選択的に第2方向から方向性成膜するステップを含む、
項15に記載の方法。
項15又は16に記載の方法。
半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイスを、超伝導体構成要素が超伝導であり、かつ強磁性絶縁体構成要素が強磁性絶縁体構成要素のキュリー温度より低い温度まで冷却するステップと、
半導体-超伝導体ハイブリッドデバイスに静電場を印加するステップと、
を含み、トポロジカル挙動は、マヨラナゼロモードを含む、方法。
項18に記載の方法。
項19に記載の方法。
Claims (15)
- 半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイスであって、
半導体構成要素と、
強磁性絶縁体構成要素と、
超伝導体構成要素と、
を備え、
前記半導体構成要素は、少なくとも3つのファセットを有し、
前記強磁性絶縁体構成要素は、第1ファセット及び第2ファセット上に配置され、
前記超伝導体構成要素は、第3ファセット上に配置され、かつ少なくとも前記第2ファセット上の前記強磁性絶縁体構成要素の上に延在する、
半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。 - 前記超伝導体構成要素は、前記第1ファセット上の前記強磁性絶縁体構成要素の上には延在しない、
請求項1に記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。 - 前記半導体構成要素は、基板と一体的に形成され、略台形の断面を有するか、又は
前記半導体構成要素は、略六角形の断面を有するナノワイヤの形態である、
請求項1又は2に記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。 - 前記強磁性絶縁体構成要素上に配置される保護絶縁体構成要素を更に備え、任意に、前記保護絶縁体構成要素は酸化アルミニウムを含む、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。 - 前記半導体構成要素は、式1:
InAsxSb1-x
の材料を含み、ここで、xは0~1の範囲であり、任意に、前記半導体構成要素はヒ化インジウムを含む、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。 - 前記強磁性絶縁体構成要素は、硫化ユウロピウム、酸化ユウロピウム及び窒化ガリウムから選択される材料を含む、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。 - 前記強磁性絶縁体構成要素は、1~20nmの範囲の厚さを有する、
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。 - 前記超伝導体構成要素は、アルミニウムを含み、前記超伝導体構成要素は、3~10nmの範囲の厚さを有する、
請求項1乃至7のいずれか一項に記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス。 - 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の少なくとも2つの半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイスのネットワーク。
- 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス又は請求項9に記載のネットワークを備える量子コンピュータデバイス。
- 半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイスを製造する方法であって、
少なくとも3つのファセットを有する半導体構成要素を提供するステップと、
強磁性絶縁体構成要素を、半導体構成要素の第1ファセット及び第2ファセット上に選択的に第1方向から方向性成膜するステップと、
前記半導体構成要素の少なくとも第3ファセット上と、第2ファセットの上の前記強磁性絶縁体構成要素上とに超伝導体構成要素を形成するステップと、
を含む、方法。 - 前記超伝導体構成要素を形成するステップは、
前記超伝導体構成要素を、前記第3ファセット上と、及び前記第2ファセットの上の前記強磁性絶縁体構成要素上とに選択的に第2方向から方向性成膜するステップを含む、
請求項11に記載の方法。 - 前記超伝導体構成要素を形成するステップの前に、前記強磁性絶縁体構成要素上に保護絶縁体構成要素を形成するステップを更に含む、
請求項11又は12に記載の方法。 - 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイス又は請求項9に記載のネットワークにおいてトポロジカル挙動を誘導する方法であって、
前記半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイスを、前記超伝導体構成要素が超伝導であり、かつ前記強磁性絶縁体構成要素が前記強磁性絶縁体構成要素のキュリー温度より低い温度まで冷却するステップと、
前記半導体-強磁性絶縁体-超伝導体ハイブリッドデバイスに静電場を印加するステップと、
を含み、前記トポロジカル挙動は、マヨラナゼロモードを含む、方法。 - 当該方法が前記マヨラナゼロモードの運動を誘導することを更に含むか、及び/又は前記強磁性絶縁体構成要素がデータを記憶する、
請求項14に記載の方法。
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