先进纳米线量子器件的外延生长
介观与纳米尺度物理
2021-12-13 v3 应用物理
摘要
半导体纳米线为各种低维量子器件提供了理想平台。特别地，当具有强自旋轨道耦合的半导体纳米线与超导体接触时，可出现承载非阿贝尔准粒子的物质拓扑相。为充分挖掘非阿贝尔任意子用于拓扑量子计算的潜力，需要在良好控制的编织操作中交换它们。编织的基本硬件是耦合到超导岛的单晶纳米线网络。在此，我们展示了一种用于复杂量子器件通用自下而上合成的技术，特别关注具有预定数量超导岛的纳米线网络。结构分析证实了纳米线结的高结晶质量以及外延的超导体-半导体界面。纳米线“hashtags”的量子输运测量揭示了阿哈罗诺夫-玻姆效应和弱反局域化效应，表明这是一个具有强自旋轨道耦合的相位相干系统。此外，在这些混合超导体-半导体纳米线中展示了邻近诱导的硬超导能隙，凸显了首次编织实验所需的成功材料开发。我们的方法为实现外延三维量子器件架构开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.1705.01480,
title = {Epitaxy of Advanced Nanowire Quantum Devices},
author = {Sasa Gazibegovic and Diana Car and Hao Zhang and Stijn C. Balk and John A. Logan and Michiel W. A. de Moor and Maja C. Cassidy and Rudi Schmits and Di Xu and Guanzhong Wang and Peter Krogstrup and Roy L. M. Op het Veld and Jie Shen and Daniël Bouman and Borzoyeh Shojaei and Daniel Pennachio and Joon Sue Lee and Petrus J. van Veldhoven and Sebastian Koelling and Marcel A. Verheijen and Leo P. Kouwenhoven and Chris J. Palmstrøm and Erik P. A. M. Bakkers},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.01480},
year = {2021}
}
备注
data of the paper can be found at DOI: 10.5281/zenodo.4572619 or link: https://zenodo.org/record/5025868#.YbMBfi-iFHg