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高透明性诱导场效应二维电子气中的超导性:基于无掺杂 InAs/AlGaSb 表面量子井

介观与纳米尺度物理 2026-02-17 v1 量子物理

摘要

我们报告了场效应二维电子气(2DEG)在 24 nm 宽�tin 砷化物表面量子井中的传输特征。观察到高质量单亚阱磁传输表现,清晰的整数量子霍尔台阶在磁场达到 18 T 时,填充因子 ν=2\nu=2 处呈现清晰的量子霍尔台阶,电子密度可达 8×10118\times 10^{11} /cm2^2。在 2×10122\times 10^{12} /cm2^2 时,峰值迁移率达到 11000 cm2^2/Vs。通过弱反局域(WAL)测量获得了最高可达 124 meV\cdot\r{A的大型Rashba自旋轨道系数。我们在基于Nb的超导体正常超导体(SNS)异构结构中展示了原Proximity超导性,实现了78 的大型 Rashba 自旋轨道系数。我们在基于 Nb 的超导体-正常-超导体(SNS)异构结构中展示了原 Proximity 超导性,实现了 78-9999% 的界面透明性,这些透明性来自使用后生长(ex-situ)制造的超导接触,采用两种常用的测量透明性的实验技术。这些 SNS 结构显示出特征电压 I_c R_{\text{N}}最高可达870 最高可达 870 \muV,临界电流密度最高可达9.6V,临界电流密度最高可达 9.6 \muA/A/\mu$m,这是目前报道的 Nb-InAs SNS 器件中最大的数值之一。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.14138,
  title  = {High transparency induced superconductivity in field effect two-dimensional electron gases in undoped InAs/AlGaSb surface quantum wells},
  author = {E. Annelise Bergeron and F. Sfigakis and A. Elbaroudy and A. W. M. Jordan and F. Thompson and George Nichols and Y. Shi and Man Chun Tam and Z. R. Wasilewski and J. Baugh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.14138},
  year   = {2026}
}

备注

main text 8 pages with 3 figures; supplementary material 17 pages with 11 figures