Сканирование электронных состояний в квантовом точечном контакте с помощью асимметрично смещенных боковых затворов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Экспериментально изучен кондактанс квантового точечного контакта траншейного типа с боковыми затворами в широком диапазоне затворных напряжений. Проведенные измерения, в которых асимметричное смещение боковых затворов модифицирует ограничивающий потенциал, а сумма затворных напряжений заселяет его электронами, позволили просканировать электронные состояния в квантовом точечном контакте. Анализ экспериментальных данных выявил необычную четырехъямную форму ограничивающего потенциала в одиночном квантовом точечном контакте. Полученную сложную зависимость транскондактанса от суммы и разности затворных напряжений удается разделить на составные части - вклады четырех отдельных проводящих каналов. Различным электронным состояниям, наблюдаемым в эксперименте, было сопоставлено определенное количество заполненных одномерных подзон, принадлежащих разным каналам. Обнаружена целая сеть событий вырождения одномерных подзон в параллельных каналах. Почти все такие события проявляются в эксперименте в виде анти-кроссингов, наблюдаемых как для малого, так и для большого числа заполненных одномерных подзон.

Об авторах

Д. А. Похабов

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет

Email: pokhabov@isp.nsc.ru
630090, Новосибирск, Россия; 630090, Новосибирск, Россия

А. Г. Погосов

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет

Email: pokhabov@isp.nsc.ru
630090, Новосибирск, Россия; 630090, Новосибирск, Россия

Е. Ю. Жданов

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет

Email: pokhabov@isp.nsc.ru
630090, Новосибирск, Россия; 630090, Новосибирск, Россия

А. К. Бакаров

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: pokhabov@isp.nsc.ru
630090, Новосибирск, Россия; 630090, Новосибирск, Россия

Список литературы

  1. B. J. van Wees, H. van Houten, C. W. J. Beenakker, J. G. Williamson, L. P. Kouwenhoven, D. van der Marel, and C. T. Foxon, Phys. Rev. Lett. 60, 848 (1988).
  2. D. A. Wharam, T. J. Thornton, R. Newbury, M. Pepper, H. Ahmed, J. E. F. Frost, D. G. Hasko, D. C. Peacock, D. A. Ritchie, and G. A. C. Jones, J. Phys. C: Solid State Phys. 21, L209 (1988).
  3. P. Debray, S. M. S. Rahman, J. Wan, R. S. Newrock, M. Cahay, A. T. Ngo, S. E. Ulloa, S. T. Herbert, M. Muhammad, and M. Johnson, Nat. Nanotechnol. 4, 759 (2009).
  4. D. A. Pokhabov, A. G. Pogosov, E. Yu. Zhdanov, A. A. Shevyrin, A. K. Bakarov, and A. A. Shklyaev, Appl. Phys. Lett. 112, 082102 (2018).
  5. T. Masuda, K. Sekine, K. Nagase, K. S. Wickramasinghe, T. D. Mishima, M. B. Santos, and Y. Hirayama, Appl. Phys. Lett. 112, 192103 (2018).
  6. D. A. Pokhabov, A. G. Pogosov, E. Yu. Zhdanov, A. K. Bakarov, and A. A. Shklyaev, Appl. Phys. Lett. 115, 152101 (2019).
  7. I. M. Castleton, A. G. Davies, A. R. Hamilton, J. E. F. Frost, M. Y. Simmons, D. A. Ritchie, and M. Pepper, Physica B 249-251, 157 (1998).
  8. K. J. Thomas, J. T. Nicholls, M. Y. Simmons, W. R. Tribe, A. G. Davies, and M. Pepper, Phys. Rev. B 59, 12252 (1999).
  9. P. J. Simpson, D. R. Mace, C. J. B. Ford, I. Zailer, M. Pepper, D. A. Ritchie, J. E. F. Frost, M. P. Grimshaw, and G. A. C. Jones, Appl. Phys. Lett. 63, 3191 (1993).
  10. W. K. Hew, K. J. Thomas, M. Pepper, I. Farrer, D. Anderson, G. A. C. Jones, and D. A. Ritchie, Phys. Rev. Lett. 102, 056804 (2009).
  11. L. W. Smith, W. K. Hew, K. J. Thomas, M. Pepper, I. Farrer, D. Anderson, G. A. C. Jones, and D. A. Ritchie, Phys. Rev. B 80, 041306 (2009).
  12. W. K. Hew, K. J. Thomas, M. Pepper, I. Farrer, D. Anderson, G. A. C. Jones, and D. A. Ritchie, Physica E 42, 1118 (2010).
  13. L. W. Smith, W. K. Hew, K. J. Thomas, M. Pepper, I. Farrer, D. Anderson, G. A. C. Jones, and D. A. Ritchie, Physica E 42, 1114 (2010).
  14. S. Kumar, K. J. Thomas, L. W. Smith, M. Pepper, G. L. Creeth, I. Farrer, D. Ritchie, G. Jones, and J. Gri ths, Phys. Rev. B 90, 201304(R) (2014).
  15. S. Kumar, M. Pepper, H. Montagu, D. Ritchie, I. Farrer, J. Gri ths, and G. Jones, Appl. Phys. Lett. 118, 124002 (2021).
  16. A. V. Chaplik, JETP Lett. 31, 252 (1980).
  17. J. S. Meyer and K. A. Matveev, J. Phys.: Condens. Matter 21, 023203 (2009).
  18. J. S. Meyer, K. A. Matveev, and A. I. Larkin, Phys. Rev. Lett. 98, 126404 (2007).
  19. A. C. Mehta, C. J. Umrigar, J. S. Meyer, and H. U. Baranger, Phys. Rev. Lett. 110, 246802 (2013).
  20. Д. И. Сарыпов, Д. А. Похабов, А. Г. Погосов, Е. Ю. Жданов, А. К. Бакаров, Письма в ЖЭТФ 116(6), 50 (2022).
  21. Д. А. Похабов, А. Г. Погосов, Е. Ю. Жданов, А. К. Бакаров, А. А. Шкляев, ФТП 54, 1344 (2020).
  22. E. T. Owen and C. H. W. Barnes, Phys. Rev. Appl. 6, 054007 (2016).
  23. I. I. Yakimenko and I. P. Yakimenko, J. Phys.: Condens. Matter 34, 105302 (2022).
  24. D. A. Pokhabov, A. G. Pogosov, E. Yu. Zhdanov, A. K. Bakarov, and A. A. Shklyaev, Appl. Phys. Lett. 118, 012104 (2021).
  25. K.-J. Friedland, R. Hey, H. Kostial, R. Klann, and K. Ploog, Phys. Rev. Lett. 77, 4616 (1996).
  26. A. G. Pogosov, M. V. Budantsev, E. Yu. Zhdanov, D. A. Pokhabov, A. K. Bakarov, and A. I. Toropov, Appl. Phys. Lett. 100, 181902 (2012).
  27. A. G. Pogosov, A. A. Shevyrin, D. A. Pokhabov, E. Yu. Zhdanov, and S. Kumar, J. Phys: Condens. Matter 34, 263001 (2022).
  28. Л. И. Глазман, Г. Б. Лесовик, Д. Е. Хмельницкий, Р. И. Шехтер, Письма в ЖЭТФ 48, 218 (1988).
  29. M. Bu¨ttiker, Phys. Rev. B 41, 7906(R) (1990).
  30. A. Gupta, J. J. Heremans, G. Kataria, M. Chandra, S. Fallahi, G. C. Gardner, and M. J. Manfra, Nat.Commun. 12, 5048 (2021).

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах