Перенос заряда и спина между топологически нетривиальной низкоразмерной системой и металлом с макроскопическим параметром порядка

В последние годы возник серьёзный интерес к исследованию топологически нетривиальных низкоразмерных систем, реализованных, например, в квантовых ямах HgTe (двумерный топологический изолятор, двумерный полуметалл). Для таких систем наблюдаются принципиально новые физические эффекты, в частности, реализован режим квантового спинового эффекта Холла, в котором перенос заряда осуществляется по спин-поляризованным, топологически-защищённым краевым состояниям. Данный проект представляет собой следующий шаг в исследовании топологически нетривиальных низкоразмерных систем: он направлен на исследование переноса заряда и спина между такой системой и металлической плёнкой, характеризующейся макроскопическим параметром порядка, то есть сверхпроводящей (S) или ферромагнитной (F). Именно в переходных областях можно ожидать новых фундаментальных физических явлений, в силу взаимного влияния двух систем. Мы предполагаем провести широкий поиск как по типам переходных областей (SNS структуры и одиночные SN - контакты, FNF, SNF структуры, одиночные NF контакты), так и по реализации низкоразмерных структур (как уже стандартные квантовые ямы HgTe так и перспективные в последнее время двойные слои InAs/GaSb), и сравнить полученные результаты с поведением топологически тривиальных низкоразмерных систем в структурах InGaAs/InAlAs, характеризующихся, однако, сильным спин-орбитальным взаимодействием.