Non-linear transport phenomena in a two-subband system
我们研究了在垂直磁场中具有两个紧密分布的电子子带的高迁移率双层系统中的非线性输运现象。对于一个温和的直流激励,我们观察到零微分电阻状态的特征1/B周期。我们调查,从实验和理论上,霍尔场致电阻振荡调制的高频磁子带间振荡在我们的系统中,如果我们增加的电流。我们还观察和描述的影响,直流对磁电阻在微波辐射的存在。
2011-10-10 cond-mat.mes-hall
Temperature Damping of Magneto-Intersubband Resistance Oscillations in Magnetically Entangled Subbands
本文研究了在不同温度下,在垂直于二维电子层的倾斜磁场中,具有两个子带的对称GaAs量子阱中高迁移率二维电子的磁子带间电阻振荡(MISO)。随着温度的升高,MISO的振幅减小。在中等倾斜度下,MISO振幅的温度降低与由于高温下量子电子寿命降低而导致的Dingle因子的降低一致。在大倾角下,观察到新的强MISO抑制随温度的变化。提出的模型将这种抑制与子带之间的磁纠缠联系起来,导致振荡态密度的跳动。该模型给出了相应的温度阻尼因子:$A_{MISO}(T)=X/\sinh(X)$,其中$X=2π^2kTδf$和$δf$是两个子带态密度振荡的差频。该因子与实验结果一致。观察到费米液体对MISO振幅的增强。
2021-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum oscillations of dissipative resistance in crossed electric and magnetic fields
观察到GaAs量子阱中二维电子的耗散电阻响应于电流I和垂直于二维系统的强磁场的振荡。电流感应振荡的周期不依赖于磁场和温度。在固定电流下,振荡在反向磁场中是周期性的,其周期不依赖于直流偏置。该模型考虑了电子填充因子的空间变化,这是由电流引起的电阻振荡的起源。
2012-07-09 cond-mat.mes-hall
Resistance oscillations of two-dimensional electrons in crossed electric and tilted magnetic fields
研究了直流电场对倾斜磁场中宽GaAs单量子阱中高迁移率二维电子输运的影响。研究表明,在垂直磁场中,由于电场引起的量子能级之间的Landau-Zener跃迁,对应于回旋加速器轨道之间的几何共振和电子态密度的周期性调制,电阻振荡。磁场倾斜使这些振荡反转。令人惊讶的是,观察到最强的反向振荡的倾斜对应于几乎没有调制的电子态密度的制度的磁击穿的半经典电子轨道。这种现象建立了一个例子,量子电阻振荡由于朗道量子化,这发生在电子系统具有恒定的状态密度。
2016-05-02 cond-mat.mes-hall
Magnetophonon Resistance Oscillations in Structures with a GaAs Quantum Well and Barriers of AlAs/GaAs$\langleδ$-Si$\rangle$ Superlattices
Ioffe Physical-Technical Institute(约费物理技术研究所);Rzhanov Institute of Semiconductor Physics(日哈诺夫半导体物理研究所)
研究了含 GaAs 量子阱和 AlAs/GaAs 超晶格势垒样品中电子与光学、声学声子的共振散射相关振荡,发现 MPR 不依赖系统维度等,二维结构中 N = 1 振荡幅度受散射机制影响,PIRO 在特定样品中与子带间跃迁相互干涉。
2026-07-10 cond-mat.mes-hall
Contact resistance dependence of crossed Andreev reflection
我们的实验表明,在纳米尺度的超导体/正常金属混合器件和接触电阻的小窗口,交叉Andreev反射(CAR)可以占主导地位的非局域传输的所有能量低于超导能隙。除了CAR,弹性共隧穿(EC)和非局域电荷不平衡(CI)可以被确定为竞争的亚能隙输运机制在温度依赖的四端非局域测量。我们证明了一个系统的变化的非局部电阻与偏置特性与接触电阻的增加,这可以在制造过程中变化。对于具有较高接触电阻的样品,CAR相对于EC在中间间隙制度中被削弱,可能是由于动态库仑阻塞。获得CAR的控制是实现固态纠缠器的重要一步。
2009-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magneto-intersubband resistance oscillations in GaAs quantum wells placed in a tilted magnetic field
研究了在倾斜磁场中具有三个布居子带的宽GaAs单量子阱中高迁移率二维电子的磁输运。较低的两个子带的底部具有几乎相同的能量,而第三子带的底部具有高得多的能量($E_1\approx E_2<<E_3$)。在零面内磁场下,观测到$i^{th}$和$j^{th}$子带之间的磁子带间振荡(MISO),并服从关系式$Δ_{ij}=E_j-E_i=k\cdot\hbarω_c$,其中$ω_c$是回旋频率,$k$是整数。面内磁场的应用产生MISO和相应的电子谱的急剧变化。确定了三种制度。在$\hbarω_c \ll Δ_{12}$的面内磁场大大增加了间隙$Δ_{12}$,这是与电子传播的半经典制度。相反,在强磁场$\hbarω_c \gg Δ_{12}$相对较弱的振荡变化的电子光谱与平面内磁场观察。在$\hbarω_c \approx Δ_{12}$处,电子光谱通过磁击穿在这两个区域之间经历转变。在这个跃迁区中,具有奇数量子数$k$的MISO终止,而对应于偶数$k$的MISO将$continuously$演化到对应于$\hbarω_c \gg Δ_{12}$的高场区
2016-03-08 cond-mat.mes-hall
Evolution of the 7/2 fractional quantum Hall state in two-subband systems
我们报道了在宽GaAs量子阱中,电子占据两个电子子带时,分数量子霍尔态在偶数分母填充因子$ν=7/2$下的演化。这些数据揭示了微妙而独特的演变作为密度,磁场倾斜角,或对称性的电荷分布的函数。当电荷分布强不对称时,当属于两个子带的两个朗道能级在费米能级交叉时,在$ν=7/2$附近存在一个显著的电阻极小值。该最小值的场位置跟踪对称子带的5/2填充,这表明交叉能级的钉扎和对称子带中的发展中的5/2 π HS,即使反对称能级被部分填充。
2011-09-07 cond-mat.mes-hall
Microwave-Induced Magneto-Intersubband Scattering in a Square Lattice of Antidots
研究了微波辐射对周期为d = 0.8 μ m的GaAs量子阱反点晶格中电子低温磁输运的影响。它示出,由于在子带中的电子密度之间的显着差异,在所调查的反点晶格中的电阻的可伸缩性振荡观察到仅为第一子带。结果表明,在回旋共振条件下,微波辐照导致在主磁化率峰区域的逆磁场中形成周期性的电阻振荡。它是建立这些振荡的周期对应于磁子带间振荡的周期。所观察到的效果是由子带E1和E2中的电子加热之间的差异所引起的子带间散射率的增加来解释的。
2021-01-06 cond-mat.mes-hall
Current Oscillations and Negative Resistances in Crossed Carbon Nanotubes Suspended Over a Dielectric Trench
在由两个交叉的半导体碳纳米管组成的纳米结构中发现了漏极电流对漏极电压的振荡依赖性,所述半导体碳纳米管悬浮在介电沟槽上方,所述介电沟槽由充当栅极的掺杂硅衬底支撑。交替的正和负差分电阻区域作为漏极源极值的函数而生成,并且可以通过栅极电压而略微移位。此外,负微分电阻是检索在一个大的带宽,高达100 MHz,当该结构被激励与交流信号。
2009-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear resistance of 2D electrons in crossed electric and magnetic fields
强磁场中的二维电子的纵向电阻率被外加电场显著地降低,在具有高电子密度的GaAs量子阱中,在宽范围的磁场和温度下研究了这种效应。数据被发现是在良好的协议与理论,考虑到强非线性的电阻率作为结果的非均匀光谱扩散的二维电子。非弹性过程限制了扩散。通过与理论的比较,得到了二维电子的非弹性散射时间。在T=2-10(K)的温度范围内,对于重叠的朗道能级,发现非弹性散射率与T^2成正比,表明电子-电子散射对非弹性弛豫的主要贡献。在强磁场中,非线性电阻率表现出标度行为,表明分离良好的朗道能级的电子加热的特定制度。在这种情况下,非弹性散射率与T^3成正比,这表明电子-声子散射是非弹性弛豫的主要机制。
2009-06-23 cond-mat.mes-hall
Anomalous Carrier Lifetime Enhancement and Effective Mass Discontinuity Observed during Magnetic-field-induced Subband Depopulation in a Parabolic Quantum Well
在GaAs/AlGaAs抛物量子阱中,阱平面中的磁场会使子带减少。一个小的附加垂直场诱导Shubnikov-de-Haas(SdH)振荡,我们已经用来确定载流子密度,有效质量和寿命,thoughout的两个子带到一个子带的过渡。第一和第二子带中的载流子质量在第二子带的布居阈值附近相差50%。第二子带SdH寿命增强阈值附近,即使发病的两个子带运输增加样品电阻。
1997-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of electron-electron scattering on magnetointersubband resistance oscillations of two-dimensional electrons in GaAs quantum wells
研究了具有AlAs/GaAs超晶格势垒的GaAs单量子阱中占据两个子带(能量分别为$E_1$和$E_2$)的二维电子的低温($4.2<T<12.5$ K)磁输运($B<2$ T).两个系列的Shubnikov-de Haas振荡被发现伴随着磁子带间(MIS)振荡,周期性的反磁场。MIS振荡的周期服从条件$Δ_{12}=(E_2-E_1)=k \cdot \hbar ω_c$,其中$Δ_{12}$是子带能量分离,$ω_c$是回旋频率,并且$k$是正整数。在$T$ =4.2 K时,直到$k$ =100时,振荡才显现出来。强的温度抑制的磁子带间振荡观察。我们表明,抑制是电子-电子散射的结果。我们的结果与最近的实验结果吻合得很好,表明对电子-电子相互作用的敏感性是磁阻振荡的基本性质,源于二阶Dingle因子。
2009-11-26 cond-mat.mes-hall
Signatures of an annular Fermi sea
我们报告Shubnikov-de Haas振荡测量揭示了一个环形费米海的实验签名,该费米海在宽GaAs量子阱中限制的二维空穴的激发子带的能带边缘附近发展。当我们增加空穴密度时,当费米能级到达激发子带边缘时,低场磁阻迹线显示出在意外的大频率下突然出现新的振荡,其值$\textit{not}$对应于激发子带中的空穴密度(可忽略)。也有一个急剧的和显着的增加,零场电阻附近的子带占领的发病。指导下的数值能量色散计算,我们将这些意见与不寻常的形状的激发子带色散的结果在一个“环的极值”在有限的波矢量和环形费米海。这种色散和费米海长期以来一直被期望从能带计算中具有强自旋轨道相互作用的系统,但它们的实验特征一直难以捉摸。
2016-07-06 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance oscillations in multilayer systems - triple quantum wells
由于量子化磁场对子带间跃迁几率的周期性调制,具有多个占据子带的二维电子系统的磁阻振荡。除了以前的调查,这些磁子带间(MIS)振荡在两个子带系统中,我们报告的实验和理论研究这样的现象在三量子阱中实现的三个子带系统。我们表明,存在两个以上的子带导致一个定性不同的MIS振荡图片,描述为几个振荡的贡献叠加。在连续微波辐照下,三阱系统的磁电阻表现出MIS振荡和微波感生电阻振荡的相互干扰。理论解释这些现象的一般形式,有效的任意数量的子带。理论和实验的比较,使我们能够提取的温度依赖性的量子寿命的电子,并确认微波光电阻的非弹性机制的适用性,在多层系统中的磁输运的描述。
2009-12-07 cond-mat.mes-hall
Nonlinear AC and DC Conductivities in a Two-Subband n-GaAs/AlAs Heterostructure
在宽磁场范围内研究了具有两个填充尺寸量子化能级的n-GaAs/AlAs异质结的直流和交流电导率。这种异质结构的电子光谱的特征在于由带隙$Δ_{12}=15.5$ meV分开的两个子带(对称$S$和反对称$AS$)。结果表明,在线性制度下,在施加的磁场$B >3$ T,系统表现出相应的整数量子霍尔效应的振荡。一个相当复杂的模式,这样的振荡很好地解释在朗道水平之间的过渡有关的不同的子带。在$B <1$ T处,观察到磁子带间电阻振荡(MISOs)。在整数量子霍尔效应中,电导率随流过样品的电流的增加或表面声波(SAW)强度的增加由电子气温度的增加决定。在子带间跃迁的情况下,发现非线性不能用加热来解释。同时,随着SAW电场的增加,AC电导率的减小与频率无关,但相应的行为与DC电导率对霍尔电压$E_y$的依赖性不一致。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall
Tuning equilibration of quantum Hall edge states in graphene - role of crossed electric and magnetic fields
利用静电门技术在石墨烯中建立了一个一维横向可调超晶格,并在其中探测了量子霍尔效应。沿超晶格内部的静电门形成的边缘状态观察到缺乏平衡。我们在不同电荷密度区域的界面处产生强的局部电场。交叉的电场和磁场改变了朗道能级(LL)的波函数-这是石墨烯特有的现象。在共同传播的电子和空穴在界面处的区域中,电场足够高以修改朗道能级,从而导致增加的散射,该散射调谐边缘状态的平衡,并且这导致大的纵向电阻。
2015-12-27 cond-mat.mes-hall
Evidence for crossed Andreev reflection in superconductor-ferromagnet hybrid structures
我们测量了用电子束光刻和阴影蒸发制作的铝铁自旋阀结构的非局域电阻。样品几何形状由铝棒和两个或多个铁磁线组成,铁磁线以彼此不同的距离与铝形成点接触。在铝的正常状态下,我们观察到一个自旋阀信号,这使我们能够控制铁磁接触的磁化的相对取向。在超导状态下,在低温和激励电压远低于间隙,我们观察到一个自旋相关的非本地电阻衰减在一个较小的长度尺度比正常状态的自旋阀信号。该信号的符号、幅度和衰减长度与交叉Andreev反射(CAR)的预测一致。
2004-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Radiation induced zero-resistance states: a dressed electronic structure effect
最近的结果表明,在磁场和微波交叉作用下,二维电子气中的磁电阻出现了一类新的振荡现象,这意味着一种新的零电阻态。对这种影响的全面了解仍然缺乏。我们考虑的角度来看,由于在平面内的线性极化交流场的光子打扮的电子结构的问题。修饰的电子结构的戏剧性的变化导致的新的磁电阻振荡的解释作为一个持续电流的效果,由辐射场引起的。
2003-05-15 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance of Si(001) MOSFETs with high concentration of electrons
本文对高迁移率Si(001)样品的反型层中的电子输运进行了实验研究。第二个系列的振荡,观察到除了主要系列的舒布尼科夫-德哈斯振荡,暂时归因于占领的一个子带与$E_{0'}$水平。此外,在高载流子浓度下,伴随着新的振荡,一个强大的负磁阻和霍尔电阻的非线性场依赖性。2D电子层的加热导致所观察到的异常的抑制。
2003-06-12 cond-mat.mes-hall
Novel critical field in magneto-resistance oscillation of 2DEG in asymmetric GaAs/AlGaAs double wells measured as a function of the in-plane magnetic field
我们研究了在标准异质结的GaAs缓冲区中,由远离界面生长的薄AlGaAs势垒形成的强非对称双阱结构的磁阻。在平行于电子层取向的磁场中,磁阻表现出与较高占据子带的减少以及与场诱导过渡到去耦双层相关联的振荡。此外,增加的场将电子从三角形阱转移到矩形阱,并且在足够高的场值下,三角形阱被清空。因此,电子系统变成单层,这导致电子态密度的急剧阶跃和磁阻曲线的附加最小值。
2001-06-21 cond-mat.mes-hall
Optical realization of magneto-intersubband oscillations
本文在GaAs双子带量子阱中实现磁子带间振荡的光学观测,验证了结合直流振荡与MIRO的简化理论模型,并发现光电阻对圆偏振符号敏感。
2024-02-09 cond-mat.mes-hall
Resistance Spikes at Transitions between Quantum Hall Ferromagnets
本文报道了二维电子系统中一级磁跃迁的新现象。这种现象发生在具有足够低的载流子密度的砷化铝量子阱中,并且表现为放置在交叉的平行和垂直磁场中的样品的电阻中的一组滞后尖峰,每个尖峰发生在具有不同部分磁化的状态之间的转变处。因此,我们的实验表明,磁畴的存在下,在过渡明显增加耗散,效果也怀疑在其他铁磁材料。对跃迁尖峰位置的分析使我们能够推导出磁跃迁过程中交换相关能的变化,这反过来将有助于提高我们对金属铁磁性的理解。
2000-12-19 cond-mat.mes-hall
Using Crossed Andreev Reflection to Split Electrons
本研究介绍了介观系统散粒噪声的研究价值,阐述了超导邻近结中交叉安德烈夫反射产生非局域空穴电流的机制,指出其可用于构建量子光学干涉仪的介观类似物。
2025-10-29 cond-mat.mes-hall
New collective zero-resistance states in GaAs/AlGaAs heterostructures
在超纯二维电子气(2DEG)中,在交叉静磁场和微波场中出现指数小电阻,而在不太纯的系统中,磁阻振荡,但总是正值。自组织的非微扰理论解释了开放轨道的新集体状态。这与许多其他异常物理现象以及生物物理学的尺度和进化原理有相似之处。
2003-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Aharonov-Bohm oscillations of four-probe resistance in topological quantum rings in silicene and bilayer graphene
我们考虑观察Aharonov-Bohm振荡在干净的系统的基础上,硅烯和双层石墨烯的拓扑保护电流的流动。这些材料中的手性通道由垂直电场的翻转限定。翻转线将手征电流限制在由谷确定的方向上。我们提出了一个电场的配置文件,形成一个交叉的环,其中四个终端可以连接,并发现,电导矩阵元振荡的垂直磁场,尽管没有反向散射。我们提出了一个四探针电阻测量设置,并证明了电阻振荡有很大的可见性,只要系统是以这样一种方式制备的,禁止电流探针之间的手性载流子的直接转移。
2020-02-25 cond-mat.mes-hall
Shubnikov-de Haas-like Quantum Oscillations in Artificial One-Dimensional LaAlO3/SrTiO3 Electron Channels
广泛报道的LaAlO 3/SrTiO 3异质结构的磁阻振荡总是归因于Shubnikov-de Haas(SdH)效应,尽管与低场霍尔电阻测量明显不一致。在这里,我们报告的准一维电子波导中创建的导电原子力显微镜光刻在LaAlO 3/SrTiO 3界面的类SdH电阻振荡。这些振荡可以直接归因于磁电子带的磁减布居。我们的研究结果表明,在二维SrTiO 3基系统的SdH振荡可能源于自然形成的准一维通道。
2018-01-21 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit interactions mediated negative differential resistance in a quasi-two-dimensional electron gas with finite thickness
本文研究了在抛物型横向约束势作用下,有限厚度结构反转和体反转非对称准二维结构中自旋轨道相互作用对能谱、费米面和自旋动力学的影响。本文精确地数值求解了面内磁场存在下的单粒子量子力学问题。自旋-轨道相互作用、面内磁场的轨道效应和塞曼效应的相互作用产生了多谷子带结构,这是实现耿氏效应的典型结构。一个可能的耿氏效应介导的自旋积累进行了讨论。
2011-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interference oscillations of microwave photoresistance in double quantum wells
在微波辐照下,我们观察到双量子阱中的振荡磁电阻效应。结果解释的子带耦合的电子分布函数的依赖于频率的光致部分的影响。因此,磁电阻表现出磁子带间振荡和常规微波感应电阻振荡的干扰。
2008-09-29 cond-mat.mes-hall
Non linear magnetotransport theory and Hall induced resistance oscillations in graphene
研究了直流偏压下石墨烯非线性磁电阻的量子振荡。我们提出了一个理论模型的非线性磁输运的石墨烯载流子。该模型是基于有效的狄拉克方程的精确解在交叉的电场和磁场,而随机分布的杂质的影响微扰添加。为了计算非线性电流,我们开发了一个协变公式的迁移中心理论。对大磁场区微分电阻率的分析表明,当直流电流超过阈值时,Shubnikov de Hass振荡的极值反转。这一结果与实验观察结果符合得很好。在小磁场下,超净石墨烯样品存在霍尔感应电阻振荡。这些振荡起源于朗道能级之间的朗道-齐纳跃迁,朗道能级被强霍尔电场倾斜。
2014-02-12 cond-mat.mes-hall
Low-field quantum Hall transport in an electron Fabry-Perot interferometer: Determination of constriction filling vs front-gate voltage
本文报道了在超低温下利用Fabry-Perot电子干涉仪进行的系统的量子霍尔输运实验。GaAs/AlGaAs异质结器件由二维电子层中的刻蚀沟槽限定的两个收缩部分组成,包围着一个近似圆形的岛。沉积在蚀刻沟槽中的前栅极允许微调器件的对称性,并改变相对于体的收缩填充。低场纵向和霍尔磁输运显示出Shubnikov-de Haas振荡和整数量子霍尔平台。系统的前栅电压的变化影响的收缩和岛的电子密度,而体积密度保持不受影响。这导致纵向电阻的量子化平台,而霍尔电阻由低密度、低填充收缩所支配。在较低的领域,当量子霍尔高原未能发展,我们观察到批量舒布尼科夫-德哈斯振荡系列对应于一个整数填充的磁电子带中的收缩。这表明在10 mK时,整个干涉仪区域在这些较低的场仍然是量子相干的。分析数据内的Fock-Darwin模型,我们得到的收缩电子密度作为一个功能的前栅极偏置,外推到零场,电子限制在收缩产生的电子子带(电导通道)的数量。
2008-09-04 cond-mat.mes-hall
Photon-induced vanishing of magnetoconductance in 2D electrons on liquid He
报道了垂直磁场作用下氦表面态电子的光抽运输运现象。电子动力学是由光子诱导的激发和散射介导的电子子带之间的跃迁。在一定范围的磁场中,我们观察到纵向电导率σ_xx消失。我们的结果表明在非简并的二维电子系统中存在辐射诱导的零电阻态。
2010-09-17 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in quantum cascade structures
从理论上描述了复杂多量子阱异质结构中的输运。该模型的重点是量子级联探测器,这是一个令人兴奋的挑战,由于结构的复杂性,包含7或8个不同宽度的量子阱。电子输运可以完全描述,没有任何可调参数。从一个子带到另一个子带的扩散是用标准的电子光学声子哈密顿量计算的,电子输运是由电子通过不同子带的所有可能路径的平行流动引起的。最后,给出了这种复杂器件的电阻的简单表达式,与实验结果吻合良好。该关系涉及从设备的一个周期到下一个周期的子带之间的转换速率的总和。这种关系表现为适用于复杂多量子结构的爱因斯坦关系。
2006-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Schottky barrier and contact resistance of InSb nanowire field effect transistors
了解半导体纳米线(NW)场效应晶体管(FET)的电接触特性在采用半导体纳米线作为未来纳米电子器件的构建模块和基础物理问题的研究中起着至关重要的作用。在这里,我们报告的Ti/Au,一种广泛使用的接触金属组合,通过两个探针和四探针传输测量个别InSb纳米线的接触特性的研究。我们发现,肖特基势垒的高度$Φ_{\rm{SB}}\sim20\ \rm{meV}$是存在于金属InSb NW接口,其有效高度是栅极可调。在InSb NWFET的接触电阻($R_{\rm{c}}$)也分析了在低温下的磁输运测量。发现$R_{\rm{c}}$在开态下表现出明显的磁场依赖性特征,即在起始场$B_{\rm{c}}$之后,随着磁场的增加,$R_{\rm{c}}$强烈地增加。一个定性的图片,考虑到在NW的子带的磁人口减少提供解释的观察。我们的研究结果为Ti/Au-InSb纳米线界面存在肖特基势垒提供了坚实的实验证据,并可作为设计和制造新型InSb纳米线基纳米电子器件和量子器件的基础。
2016-05-27 cond-mat.mes-hall
Microwave-Induced Oscillations in the Magnetocapacitance: Direct Evidence for Non-equilibrium Occupation of Electronic States
在二维电子系统中,微波辐射可以引起巨电阻振荡。它们的起源一直有争议,并援引了许多基于非常不同的物理现象的机制。然而,它们中没有一个是明确的实验确定的,因为它们在运输研究中产生类似的影响。两个子带系统的电容对电子在能态上的重新分布很敏感,因为它需要垂直于平面的电子电荷的移位。在这样的系统中,微波诱导的磁电容振荡已被观察到。它们只能用电子分布函数来解释,电子分布函数由于朗道量子化而随能量振荡,朗道量子化是为电阻振荡提出的量子机制之一。
2016-09-05 cond-mat.mes-hall
1D-1D Coulomb Drag Signature of a Luttinger Liquid
我们报告库仑阻力测量垂直集成的量子线之间的隔离屏障只有15纳米宽。拖曳电阻的温度依赖性是在真正的一维(1D)制度,其中两个线具有小于一个1D子带占用。作为温度的函数,在温度$T^* \sim 1.6$ K下,在三种不同的装置中观察到阻力的上升。库仑阻力行为的这种交叉与量子线之间的1D-1D阻力的Tomonaga-Luttinger液体模型一致。
2014-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Crossed Andreev reflection in spin-polarized chiral edge states due to the Meissner effect
我们考虑一个混合量子霍尔-超导体系统,其中具有倾斜轮廓的超导指状物在存在垂直磁场的情况下楔入二维电子气中,如Lee等人所考虑的,Nat.Phys.13,693(2017)。在填充因子$ν=1$下,电子气处于量子霍尔区。由于迈斯纳效应,靠近量子霍尔-超导体边界的垂直磁场被扭曲,并产生磁场的面内分量。该组件使非局部交叉Andreev反射之间的自旋极化手性边缘状态运行的超导手指的相对侧,从而打开边缘状态的频谱中的间隙,而不需要的自旋轨道相互作用或非平凡的磁性纹理。我们数值计算的输运性质的这种设置,并表明,存在一个负电阻的非本地Andreev过程的后果。我们还通过数值计算获得了零能局域态密度,系统地显示了对无序稳定的峰。后一个结果与马约拉纳束缚态的出现是一致的。
2022-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interference and Interaction in Multiwall Carbon Nanotubes
我们报告的平衡电阻R和隧道光谱dI/dV测量获得的单多壁纳米管接触的四个金属金手指从上面。在低温下,量子干涉现象主导磁阻效应。推导了相位相干长度和弹性散射长度。因为后者是纳米管的圆周的顺序,运输是准弹道。这一结果是支持的dI/dV光谱,这是在良好的协议,由于一个完美的单壁管预期的一维子带的状态密度(DOS)。作为温度T的函数,电阻随着T的降低而增加,并在大约100 ℃时饱和。1-10所有测量的纳米管的K。R(T)与石墨烯的能量依赖性DOS无关,而是主要由相互作用和干涉效应引起的。在一个相对较小的电压规模为10毫电子伏,观察到的dI/dV,这与Luttinger液体理论的纳米管的赝能隙。由于我们使用了基于费米-液体和Luttinger-液体理论的量子扩散来理解我们的结果,因此本文的大部分内容都致力于仔细讨论我们的所有结果。
1999-05-11 cond-mat.mes-hall
Magnetic field and contact resistance dependence of non-local charge imbalance
金属纳米结构中的交叉Andreev反射(CAR)是固态电子纠缠器件的基础,通常通过检测多端超导体/正常金属器件中的非局域电压来研究。这项任务是困难的,因为其他subgap过程可能掩盖CAR的影响。这些过程之一是电荷不平衡(CI)的产生和非平衡准粒子在超导体中的扩散。在这里,我们证明了一个特性的依赖性的非本地CI上施加的磁场平行的超导导线,这可以理解的CI的标准描述的泛化到非本地的实验。这些结果可用于区分CAR和CI,并提取超导纳米结构中的CI弛豫时间。此外,我们调查的非本地CI的注入器和检测器接触的电阻的依赖性,并证明了一个定量协议与最近的理论,只使用材料和结的特性提取单独的直接测量。
2009-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Positive Quantum Magnetoresistance in Tilted Magnetic Field
研究了在倾斜磁场中GaAs量子阱中高自由度电子的输运性质。在垂直于二维层的磁场中观察到量子正磁阻效应。面内磁场的应用产生QPMR的急剧降低。这种减少强烈相关的Shubnikov de Haas电阻振荡的幅度的减少,由于通过增强塞曼分裂的电子光谱的修改。令人惊讶的是,当塞曼能量超过回旋能量的一半时,没有检测到光谱的量子化,这表明电子动力学的突然转变。所观察到的角演化QPMR意味着自旋子带之间的强混合。理论计算表明,在高填充因子下,杂质的弹性散射对GaAs量子阱中的自旋混合有重要贡献.
2016-11-27 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable h/e-period magnetoresistance oscillations in Bi2O2Se nanowires
本文报道了一种新型的半导体材料--Bi_2 O_2Se纳米线的成功合成和低温电子输运研究。在纵向磁场中观察到了门极可调的0-和$π$ -h/e(h为普朗克常量,e为元电荷)周期性电阻振荡,证明了Bi 2 O2 Se纳米线中新的准弹道、相位相干表面态。通过计算态密度与实验数据之间的非常好的一致性,我们澄清了机制是沿纳米线的圆周形成的一维子带,而不是通常认为的Aharonov-Bohm干涉。提出了一种基于与复杂能带结构相关的向下能带弯曲的定性物理图像来描述表面态的形成。
2019-12-14 cond-mat.mes-hall
Coulombic effects on magnetoconductivity oscillations induced by microwave excitation in multisubband two-dimensional electron systems
本文发展了一个考虑电子间强库仑相互作用的多子带二维电子系统光电导磁振荡理论。在磁场垂直取向的情况下,波动源的内部电场引起电子轨道中心的快速漂移速度,从而影响子带间散射和光电导的概率。对于在液氦表面形成的电子系统,内力抑制了磁振荡的幅度,并改变了在高辐射功率下零电阻状态下磁导率极小值的位置.
2012-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Nonlocal superconducting correlations in graphene in the quantum Hall regime
我们研究了量子化垂直磁场下三端石墨烯-超导体混合系统中的Andreev过程和非局域输运[G.- H. Lee等人,13,693(2017)]。我们发现,交叉Andreev反射(CAR)过程的振幅至关重要地依赖于晶格的取向。利用Landauer-Büttiker散射理论,我们发现对于锯齿形边缘,CAR通常很小,而对于扶手椅边缘,它可以大于正常传输,从而导致负的非局部电阻。在扶手椅边缘的情况下,具有宽的超导区域(与超导相干长度相比),CAR由于干扰效应而表现出作为磁场的函数的大振荡。这导致非局部阻力的符号变化。
2018-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theoretical investigation of direct and phonon-assisted tunneling currents in InAlGaAs-InGaAs bulk and quantum well interband tunnel junctions for multi-junction solar cells
直接和声子辅助的隧道电流在InAlGaAs-InGaAs体和双量子阱带间隧道异质结严格模拟使用非平衡格林函数形式主义的相干和耗散量子输运结合一个简单的两个带紧束缚模型的电子结构。一个现实的能带轮廓和相关的内置静电场通过自洽耦合的传输形式主义泊松方程。该模型再现实验观察到的器件的电流-电压特性的功能,如出现在负微分电阻制度由于发射极状态的量化的结构。局域态密度图和电流谱揭示了准束缚态、电场和电子-声子散射对带间隧道电流的影响。以这种方式,在负微分电阻机制中通过双量子阱结构的电流中出现的谐振可以与耦合量子阱中的子带的对准有关。
2012-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum interference of surface states in bismuth nanowires probed by the Aharonov-Bohm oscillatory behavior of the magnetoresistance
我们报告的观察单个单晶铋纳米线上的Aharonov-Bohm相的磁通量线程线的低温电阻的依赖性。在高达14 T的磁场中研究了55和75 nm的线。对于55 nm的纳米线,在超过4 T的磁场下观察到的0.8和1.6 T的纵向磁阻周期被分配给h/2 e到h/e磁通量调制。在75纳米线中观察到相同的振荡模式。所观察到的效果是一致的Bi表面的模型,其中表面状态引起的高有效质量的载流子,形成一个高导电管周围的纳米线的显着人口。在55纳米的纳米线,表面带的费米能量估计为15毫电子伏。由于在管中的量子干涉的表面态带的子带结构的磁阻振荡的解释。
2007-02-15 cond-mat.mes-hall
Top-down fabrication of bulk-insulating topological insulator nanowires for quantum devices
本文提出从高质量 (Bi$_{1-x}$Sb$_x$)$_2$Te$_3$ 薄膜自上而下制备体相绝缘拓扑绝缘体纳米线的工艺,实现化学势栅极调控至 CNP,并验证子带振荡与超导邻近效应。
2023-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Optical and transport properties of short period InAs/GaAs superlattices near quantum dot formation
本文研究了分子束外延生长的InAs/GaAs短周期超晶格的光学和输运性质,其周期数为3 <= N <= 24,总厚度为14 nm。能带结构计算表明,这些超晶格是一个平均组分为In_(0.16)Ga_(0.84)As的量子阱。电子波函数仅轻微调制的超晶格势相比,一个单一的量子阱具有相同的组成,这是作为参考样品生长。在0.33 ≤ Q ≤ 2.7单层(ML)范围内,测量了InAs薄膜的光致发光、电阻、Shubnikov-de Haas效应和霍尔效应与InAs层厚度Q的关系。当Q <= 2.0 ML时,电子密度范围为6.8 ~ 11.5x10^11 cm^-2。光致发光和磁输运数据表明,只有一个子带被占用。当Q >= 2.7ML时,形成量子点,并且金属型导电性改变为可变范围跳跃导电性。
2002-04-25 cond-mat.mes-hall
Spectral and transport properties of the two-dimensional Lieb lattice
线心正方晶格(也称为Lieb晶格)的特殊拓扑结构导致了显著的光谱特性,如宏观简并的零能平带、低能谱中的Dirac锥和磁场中的Hofstadter型谱。我们在这里研究有限Lieb格周期和消失边界条件的性质。我们发现了由无序和外磁场及电场引起的平带的行为。我们证明了在垂直磁通量穿过的受限Lieb元格中存在具有非平凡行为的边缘态。具有交替手性的特定类别的扭曲边缘状态对无序敏感并且不支持IQHE,但有助于纵向电阻。在这些状态所在的能量范围内的透射矩阵的对称性被揭示。在Dirac-Landau域中的体态和边缘态的抗磁矩,以及在交叉磁场和电场中的平坦态的抗磁矩。
2013-01-09 cond-mat.mes-hall
Classical to quantum crossover in high-current noise of one-dimensional ballistic wires
微观的电流波动与电导是分不开的。我们给出了一个积分帐户的量子化电导和非平衡热噪声在一维弹道导线。我们的强电流噪声理论为这种系统打开了一扇非常不同的窗户。非平衡弹道噪声的作用的核心是它对载流子统计的直接和鲁棒的依赖。因为,随着密度的增加,它们经历了从经典到强简并行为的显著交叉。这是非常明显的两个探针电导显示量化的步骤:即,在离散的子带能量阈值。在那里,场激发弹道电子的过量热噪声显示出尖锐而大的峰值,总是大于散粒噪声。最重要的是非平衡峰对开放系统内的非弹性弛豫的高灵敏度。通过这种灵敏度,高电流噪声提供了独特的线索,量化接触电阻的起源和它的演变向正常扩散传导。
2001-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Quantum oscillations in an optically-illuminated two-dimensional electron system at the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
研究了LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面二维电子系统的磁输运性质.光照显著降低了薄膜的零场薄层电阻,消除了低温下的近藤效应,并将负磁阻转变为正磁阻。照射后高迁移率载流子密度的大幅增加导致了源于朗道量子化的磁阻的量子振荡。从振荡估计的载流子密度($\sim 2 \times 10^{12}$ cm $^{-2}$)和有效质量($\sim 1.7 ~m_e$)表明,高迁移率电子占据了Ti:t $_{2g}$轨道的d $_{xz/yz}$子带,该轨道在SrTiO $_3$导电片内深入延伸。我们的研究结果表明,在界面处诱导额外的载流子的照明可以铺平道路,以控制近藤散射和研究复杂的氧化物异质结构中的量子输运。
2021-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field effect two-dimensional electron gases in modulation-doped InSb surface quantum wells
研究了场效应二维电子气在锑化铟表面量子阱中的输运特性。掺杂的30 nm宽的量子阱的最顶部的5 nm,并示出,以促进形成可靠的,低电阻欧姆接触到表面InSb 2DEG。在高达$B=18$ T的磁场中,观察到填充因子$ν=1$的高质量的单子带磁输运,并具有清晰的量子化整数量子霍尔平台。我们表明,电子密度是门可调的,可重复的,稳定的夹断4 $\times 10^{11}$ cm $^{-2}$,峰值迁移率超过24,000 cm $^2$ /Vs。大Rashba自旋轨道系数高达110毫电子伏$\cdot$通过弱反本地化测量。0.019 $m_e$的有效质量从温度相关的磁阻测量确定,和g-因子为41的密度为3.6 $\times 10^{11}$ cm $^{-2}$从倾斜磁场中的符合测量。通过比较两个异质结构与不具有δ掺杂层的量子阱下,我们发现,载流子密度是稳定的,随着时间的推移时,掺杂在三元Al $_{0.1}$在$_{0.9}$ Sb势垒不存在。最后,调制掺杂对两个异质结构之间的结构不对称性的影响的特点。
2023-01-07 cond-mat.mes-hall
Tunneling between the Edges of Two Lateral Quantum Hall Systems
二维电子系统(2DES)在磁场中的边缘由一维(1D)边缘通道组成,这些通道是由样品$^{1-3}$边缘处的限制电场引起的。交叉的电场和磁场,E x B,导致电子平行于样品边界漂移,产生仅在一个方向上沿着边缘行进的手性电流。值得注意的是,在量子霍尔机制的理想2DES中,所有电流都沿着边缘$^{4-6}$流动。霍尔电阻$R_{xy}= h/Ne^{2}$的量化由N个1D边缘通道的占用引起,每个通道贡献$e^{2}/h^{7-11}$的电导。为了探索这种不寻常的一维属性,否则二维系统,我们已经研究了整数量子霍尔效应(QHE)的制度的2DES的边缘之间的隧道。在原子级精确的高质量隧道势垒的存在下,边缘态之间的相互作用导致新的能隙的形成,以及电子沿着势垒行进的有趣的色散关系。由于电子自旋和电导峰在零偏压下的持久性的隧道功能的情况下是不一致的弱相互作用的边缘状态的模型。
1999-10-14 cond-mat.mes-hall
Circular Hall Effect in a wire
沿导线施加的电压导致恒定的电流密度,进而导致方位角磁场。在样品体中不存在径向电流需要存在非零径向(霍尔)电场。我们表明,纵向电流本身正是由交叉方位角磁场和霍尔电场中的载流子漂移提供的电流。非零载流子粘性导致非均匀电流取决于内部线壁处的边界条件。我们发现一般的边界条件会计抗磁电流。在低温下,增强的载流子粘度导致电流和方位磁场都朝向内边界被推出线体。同时,样品电阻强烈地消失,表现出温度驱动的阈值转变。在低电流限制下,我们计算了任意载流子散射的阈值温度和样品尺寸。对于大体积样品和有限的外加电流,我们的理论提供了通用的磁场-温度相变图。
2019-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gate-Tunable Giant Negative Magnetoresistance in Tellurene Driven by Quantum Geometry
Universidade Federal do Rio de Janeiro(里约热内卢联邦大学);Purdue University(普渡大学);Universitat Autònoma de Barcelona(巴塞罗那自治大学);International School for Advanced Studies (SISSA)(国际高等研究院)
本研究发现tellurene中可调巨负磁电阻,揭示量子几何对电子输运的非马尔可夫记忆效应。
2025-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph