60 research outputs found
Two-source double-slit interference in angle-resolved high-energy above-threshold ionization spectra of diatoms
Selective Area Superconductor Epitaxy to Ballistic Semiconductor Nanowires
Semiconductor nanowires such as InAs and InSb are promising materials for
studying Majorana zero-modes and demonstrating non-Abelian particle exchange
relevant for topological quantum computing. While evidence for Majorana bound
states in nanowires has been shown, the majority of these experiments are
marked by significant disorder. In particular, the interfacial inhomogeneity
between the superconductor and nanowire is strongly believed to be the main
culprit for disorder and the resulting soft superconducting gap ubiquitous in
tunneling studies of hybrid semiconductor-superconductor systems. Additionally,
a lack of ballistic transport in nanowire systems can create bound states that
mimic Majorana signatures. We resolve these problems through the development of
selective-area epitaxy of Al to InSb nanowires, a technique applicable to other
nanowires and superconductors. Epitaxial InSb-Al devices generically possess a
hard superconducting gap and demonstrate ballistic 1D superconductivity and
near perfect transmission of supercurrents in the single mode regime,
requisites for engineering and controlling 1D topological superconductivity.
Additionally, we demonstrate that epitaxial InSb-Al superconducting island
devices, the building blocks for Majorana based quantum computing applications,
prepared using selective area epitaxy can achieve micron scale ballistic 1D
transport. Our results pave the way for the development of networks of
ballistic superconducting electronics for quantum device applications
Electric field tunable superconductor-semiconductor coupling in Majorana nanowires
We study the effect of external electric fields on
superconductor-semiconductor coupling by measuring the electron transport in
InSb semiconductor nanowires coupled to an epitaxially grown Al superconductor.
We find that the gate voltage induced electric fields can greatly modify the
coupling strength, which has consequences for the proximity induced
superconducting gap, effective g-factor, and spin-orbit coupling, which all
play a key role in understanding Majorana physics. We further show that level
repulsion due to spin-orbit coupling in a finite size system can lead to
seemingly stable zero bias conductance peaks, which mimic the behavior of
Majorana zero modes. Our results improve the understanding of realistic
Majorana nanowire systems.Comment: 10 pages, 5 figures, supplemental information as ancillary fil
Quantized Majorana conductance
Majorana zero-modes hold great promise for topological quantum computing.
Tunnelling spectroscopy in electrical transport is the primary tool to identify
the presence of Majorana zero-modes, for instance as a zero-bias peak (ZBP) in
differential-conductance. The Majorana ZBP-height is predicted to be quantized
at the universal conductance value of 2e2/h at zero temperature. Interestingly,
this quantization is a direct consequence of the famous Majorana symmetry,
'particle equals antiparticle'. The Majorana symmetry protects the quantization
against disorder, interactions, and variations in the tunnel coupling. Previous
experiments, however, have shown ZBPs much smaller than 2e2/h, with a recent
observation of a peak-height close to 2e2/h. Here, we report a quantized
conductance plateau at 2e2/h in the zero-bias conductance measured in InSb
semiconductor nanowires covered with an Al superconducting shell. Our
ZBP-height remains constant despite changing parameters such as the magnetic
field and tunnel coupling, i.e. a quantized conductance plateau. We distinguish
this quantized Majorana peak from possible non-Majorana origins, by
investigating its robustness on electric and magnetic fields as well as its
temperature dependence. The observation of a quantized conductance plateau
strongly supports the existence of non-Abelian Majorana zero-modes in the
system, consequently paving the way for future braiding experiments.Comment: 5 figure
Controlled crossed Andreev reflection and elastic co-tunneling mediated by Andreev bound states
A short superconducting segment can couple attached quantum dots via elastic
co-tunneling (ECT) and crossed Andreev reflection (CAR). Such coupled quantum
dots can host Majorana bound states provided that the ratio between CAR and ECT
can be controlled. Metallic superconductors have so far been shown to mediate
such tunneling phenomena, albeit with limited tunability. Here we show that
Andreev bound states formed in semiconductor-superconductor heterostructures
can mediate CAR and ECT over mesoscopic length scales. Andreev bound states
possess both an electron and a hole component, giving rise to an intricate
interference phenomenon that allows us to tune the ratio between CAR and ECT
deterministically. We further show that the combination of intrinsic spin-orbit
coupling in InSb nanowires and an applied magnetic field provides another
efficient knob to tune the ratio between ECT and CAR and optimize the amount of
coupling between neighboring quantum dots
Evaluierung der Musikwahrnehmung von Erwachsenen mit HiResÂź 120 und frĂŒheren Generationen der Sprachverarbeitungsstrategien von Advanced BionicsÂź
Im Jahr 2007 hat Advanced BionicsÂź die neuartige Sprachverarbeitungsstrategie HiResÂź 120 eingefĂŒhrt. Erste klinische Ergebnisse mit HiRes 120 deuten auf ein verbessertes Sprachverstehen in Umgebungen mit StörgerĂ€usch sowie eine verbesserte MusikqualitĂ€t und -natĂŒrlichkeit hin. Ziel der Evaluierung ist es, zu untersuchen, ob es unterschiede in der Musikwahrnehmung, HörhĂ€ufigkeit und der FĂ€higkeit zum Unterscheiden bestimmter musikalischen Merkmale zwischen drei verschiedenen Generationen der Sprachverarbeitungsstrategien von Advanced Bionics gibt. Die Evaluierung wird basierend auf einem Fragebogen als Umfrage durchgefĂŒhrt. Dabei sind 43 Fragen zu verschiedenen Bereichen zu beantworten. Einer der Bereiche befasst sich mit der FĂ€higkeit des Teilnehmers bzw. der Teilnehmerin, die melodische und harmonische Struktur von Musik zu verfolgen und ihre emotionale Stimmung zu erfassen. Eine Gruppe von 25 normal hörenden Erwachsenen hat an der Pilot-Phase als Kontrollgruppe teilgenommen. Die Teilnehmer hatten keine gröĂeren Schwierigkeiten bestimmte Aspekte von Musik herauszuhören, bis auf einige wenige Fragen wie ("Wie viele Instrumente Spielen gleichzeitig" oder "Text verstehen bei neuen Liedern"). Somit scheint die Evaluierung ein passender Weg zu sein, um gröĂere DatensĂ€tze innerhalb kĂŒrzerer Zeitspanne zu erheben. Des Weiteren sollen die Ergebnisse helfen zu verstehen, inwiefern neuere Entwicklungen im Bereich der Sprachverarbeitung zur verbesserten Musikwahrnehmung fĂŒhren
Einfluss der Nutzung der Insertionshilfe bei der Implantation der MidScala-Elektrode auf das histologisch und radiologisch bewertete Trauma
Einleitung: Mit dem Ziel möglichst strukturerhaltender Cochlea Implantation wurden freie, nicht vorgeformte ElektrodentrĂ€ger klinisch eingefĂŒhrt. Auch die MidScala(MS)-Elektrode (Advanced Bionics) wurde unter diesem Gesichtspunkt entwickelt, wobei eine midskalĂ€re Lage erreicht werden soll. Die Insertion kann mit einer EinfĂŒhrhilfe oder ĂŒber Retraktion des Stiletts wĂ€hrend der Insertion erfolgen. Ziel der Studie ist es zu untersuchen, ob die Nutzung der Insertionshilfe Einfluss auf den cochleĂ€ren Strukturerhalt hat.Methode: Acht humane Felsenbeine (FB) wurden mit der MS-Elektrode implantiert, vier PrĂ€parate mit und vier ohne Insertionshilfe. Die Insertion erfolgte videodokumentiert durch einen erfahrenen CI-Chirurgen mit Erfassung der Insertionszeit. Nach Einbettung der PrĂ€parate folgte die radiologische Diagnostik mittels Digitaler Volumentomografie gefolgt von histologischer Aufarbeitung und Auswertung nach dem Eshragi Traumascale.Ergebnis: In allen FĂ€llen gelang eine volle Insertion. Mit Insertionshilfe kam es in einem Fall zur Anhebung der Basilarmembran (BM) und zu einer Fehllage, ohne zu Anhebungen der BM in zwei FB. Die durchschnittliche Insertionszeit mit EinfĂŒhrhilfe (69,75s) wich von der Insertion ohne Hilfe (172,75s) ab. In dem PrĂ€parat mit der kĂŒrzesten Insertionszeit (47s) kam es zum Skalenwechsel unter Verwendung der Insertionshilfe.Diskussion: Beide Insertionsmethoden scheinen intracochleĂ€ren Strukturerhalt zu ermöglichen. Die Nutzung der Insertionshilfe scheint ĂŒber eine Reduktion der Insertionszeit ein höheres intracochleĂ€res Trauma zu bedingen. Die Ergebnisse geben einen Hinweis darauf, dass insbesondere bei der Verwendung der Insertionshilfe auf eine langsame Insertionsgeschwindigkeit zu achten ist, um eine atraumatische Insertion zu gewĂ€hrleisten.UnterstĂŒtzt durch: Advanced Bionics GmbHDer Erstautor weist auf folgenden Interessenkonflikt hin: Mit freundlicher UnterstĂŒtzung durch die Advanced Bionics Gmb
Thermopower characterization of InSb nanowires using thermoreflectance
Increasing energy demand and depleting fossil fuels make it imperative to shift to more efficient energy sources. Thermoelectric materials can convert waste heat into electrical energy by means of the Thermopower or Seebeck effect. Nanowires are promising candidates to increase the efficiency of thermo-electric conversion because their low dimensionality is predicted to increase the Seebeck effect due to confinement of charge carriers and decrease thermal conductivity due to boundary scattering of phonons. The Seebeck effect is characterized by the Seebeck coefficient which describes the output voltage per degree Kelvin in a thermoelectric material. Hence, in order to obtain the Seebeck coefficient, it is crucial to accurately measure the temperature difference along the axial direction of the nanowire which has a length of a few micrometers, at the locations where voltage measurements are performed under a temperature gradient. Here we demonstrate an application of thermoreflectance to measure the temperature difference along the nanowire allowing bi-directional measurements of Seebeck coefficient
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