基于KTaO3平面收窄结构的电荷控制量子相位
超导电性
2025-06-24 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
二维电子气(2DEG)在复杂氧化物界面上形成，为工程量子纳米结构提供了独特平台。然而，在这些材料中制造可局部调控的可扩展器件仍存在挑战。本文演示了通过在基于超导KTaO3异质结构中图案化�窄收窄结构来实现高效制造方法。通过同一2DEG平面内形成的共面侧门对收窄结构进行个体可调控。我们的技术利用KTaO3的高介电常数(ε_r ~ 5000)实现对超导2DEG的强电荷调制。通过收窄结构的传输测量显示出多种传输制程：在超导态下，我们演示了对临界电流和巴赫金斯基-科STERLITZ-顾勒(BKT)相变温度的高效调制。进一步的栅极电压调控揭示了意想不到的规则库仑阻塞图案。所有这些状态都可以通过侧门电压|V_SG| < 1 V实现。制造工艺可扩展且多功能，使其能够构建超导场效应晶体管以及研究复杂氧化物界面上多种物理现象的平台。
引用
@article{arxiv.2506.18894,
title = {Electrostatic control of quantum phases in KTaO3-based planar constrictions},
author = {Jordan T. McCourt and Ethan G. Arnault and Merve Baksi and Samuel J. Poage and Salva Salmani-Rezaie and Divine P. Kumah and Kaveh Ahadi and Gleb Finkelstein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.18894},
year = {2025}
}