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对整数与分数量子霍尔边缘态电导的成像

介观与纳米尺度物理 2014-03-17 v1

摘要

我们测量了量子点接触 (QPC) 的电导,同时扫描探针显微镜的偏置尖端在其下方的电子气中诱导出了一个耗尽区。在有限磁场下,我们发现作为尖端位置函数的电导实空间映射中存在平台,对应于整数 (ν=1,2,3,4,6,8\nu=1,2,3,4,6,8) 和分数 (ν=1/3,2/3,5/3,4/5\nu=1/3,2/3,5/3,4/5) 的透射值。它们类似于理论预测的量子霍尔边缘态的可压缩与不可压缩条纹。扫描尖端允许我们在实空间中将限制电导的收缩区移动数微米的距离。由此产生的整数和分数填充因子条纹在微米尺度上是崎岖不平的,即远小于电子的零场弹性平均自由程尺度。我们的实验表明,即使在高质量样品中,微观不均匀性也是相关的,并导致不可压缩区域的宽度在局部剧烈波动,甚至对于某些尖端位置完全抑制。在非局域接触配置中实验测得的霍尔电阻宏观量子化在这些不均匀性存在的情况下依然存活,且对于 ν=2\nu=2 态,相关的局部能量尺度被证明与尖端位置无关。

关键词

引用

@article{arxiv.1309.4918,
  title  = {Imaging the Conductance of Integer and Fractional Quantum Hall Edge States},
  author = {Nikola Pascher and Clemens Rössler and Thomas Ihn and Klaus Ensslin and Christian Reichl and Werner Wegscheider},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1309.4918},
  year   = {2014}
}