[发明专利]用电场控制马约拉纳零能模移动的方法

权利要求书

1.一种用电场控制马约拉纳零能模移动的方法，其特征在于，采用磁电层构建由电场控制的局域磁场阵列，通过局域磁场阵列束缚或者直接在拓扑超导体上产生负载MZM的磁通涡旋，进一步通过移动磁场实现马约拉纳零能模移动以及编织操作；

所述的局域磁场阵列用于定义马约拉纳零能模的移动路线，包括：磁电层与拓扑超导体层构成的异质结及其电极组成的阵列，与阵列相连的控制电路；

所述的移动磁场是指：通过电场控制相邻电极处连接的磁电层与拓扑超导体层构成的异质结的磁场变化实现，由于拓扑超导体上产生负载MZM的磁通涡旋会随着局域磁场移动，移动磁场就可以移动MZM；

当采用具有磁电效应材料产生局域磁场时，用电场来产生和控制磁场的具体实现方式为：对磁电材料施加电场，磁电效应导致产生局域磁场；撤掉电场即可移除局域磁场；

当采用PZM/PZE组合体来产生局域磁场时，用电场来产生和控制磁场的具体实现方式为：对底层压电材料施加电场，压电效应产生形变传导至上层压磁材料层，压磁效应导致产生磁场；撤掉电场即可移除局域磁场；

当采用FM/PZE组合体时，用电场来产生和控制磁场的具体实现方式为：具体控制转换机制和PZM/PZE组合体类似，区别在于对于PZM，加反向电场会完全翻转材料磁化方向；对于FM加反向电场一般只是将磁化方向转动90°，而且铁磁体有剩磁；该组合体层适用于其剩磁产生的磁场较小，不足以在拓扑超导体层上产生负载有MZM的磁通涡旋的情况。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的磁电层，为具有磁电效应或等效磁电效应的材料制成。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，所述的磁电层采用具有压磁效应的材料，具有等效磁电效应的压磁材料和压电材料的组合体或者是铁磁体和压电材料的组合体。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的局域磁场阵列采用光刻技术制成。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，进一步施加宏观磁场来引导负载有MZM的磁通涡旋的产生；由于钉扎效应，叠加在宏观磁场之上的局域磁场仍可以束缚住负载有MZM的磁通涡旋。

6.一种实现权利要求1～5中任一所述方法的局域磁场阵列，其特征在于，由若干基本单元组成，每个基本单元包括：拓扑超导体和与之相连构成异质结的具有等效磁电效应的材料层以及设置于材料层两侧的电极。