73593651
Høgskoleringen 5, Realfagbygget * E5-141

Bakgrunn og aktiviteter

Jeg jobber innenfor teoretisk faste stoffers fysikk, hvor min interesse hovedsakelig gjelder topologiske materialer. Når båndstrukturen til et material viser seg til å være topologisk ikke-triviell, kan det føre til en rekke eksotiske kvantefenomener. Topologiske superledere ble for eksempel forutsagt til å realisere Majorana-fermioner, en type partikkel som ble beskrevet i teorien allerede i 1937, men har aldri blitt observert til i dag. Forsøk til å påvise dem (som kvasi-partikler) er nå fokusert på spesielle nano-tråder (Majorana nanowires) som kombinerer superledning, spin-bane-kobling og magnetisme. Der forventer man lokaliserte Majorana-fermioner på hver ende av tråden. Jeg har gjort noen beregninger rundt målbare signaturer til disse som kanskje kan hjelpe til å fastslå om eksperimentelle resultater henviser til Majorana-fermioner eller ikke.

I mitt nåværende prosjekt undersøker jeg heterostrukturer som består av en topologisk isolator og magnetiske materialer. På overflaten til en topologisk isolator finnes det ledende elektroner som kan effektivt beskrives som masseløse Dirac-fermioner – altså relativistiske partikler, bare at lyshastigheten må erstattes med materialets Fermi-hastighet i den effektive teorien. Magnetismen gjør at disse fermionene får en masse, noe som leder til den såkalte topologiske elektromagnetiske effekten. Der induserer en elektrisk felt en magnetisk polarisering i samme retning og omvendt. Jeg undersøker hvordan denne effekten henger sammen med Coulomb-vekselvirkningen. Systemer som kombinerer topologiske isolatorer og magnetisme kan komme til å bli viktig i spintronikk på grunn av den spesielle sammenhengen mellom elektriske og magnetiske felt.