Nanocables de Semiconductores–Aislantes Ferromagnéticos–Superconductores: Campo Aislado y Campo de Intercambio

Los nanocables pueden servir como sustratos flexibles para el crecimiento epitaxial híbrido en facetas seleccionadas, lo que permite el diseño de heteroestructuras con combinaciones de materiales complejas y geometrías. En este trabajo informamos sobre la epitaxia híbrida de nanocables de semiconductores-ferromagnéticos-superconductores (InAs/EuS/Al) crecidos en vapor-líquido-sólido y crecidos en áreas seleccionadas en el plano. Estudiamos el crecimiento cristalino y el emparejamiento epitaxial complejo de interfaces de InAs/EuS de estructura wurtzita y de EuS/Al tipo sal de roca. Debido a la anisotropía magnética originada por la forma del nanocable, la estructura magnética de la fase EuS se puede ajustar fácilmente en dominios magnéticos únicos. Este efecto expulsa eficientemente las líneas de campo aislado a lo largo de los nanocables. Con mediciones de espectroscopia de túnel de la densidad de estados, mostramos que el material tiene una brecha superconductora inducida dura y una evolución magnética histérica que indica que los campos de intercambio magnético no son despreciables. Estos nanocables híbridos cumplen con los requisitos clave de material para servir como plataforma para aplicaciones cuánticas basadas en el spin, como la computación cuántica topológica escalable.