量子霍尔系统中扩散热电势的测量

我们采用电流加热技术，在低温（$T$=40 mK）和磁场范围0 < $B$ < 3.4 T下，测量了二维电子气中的扩散热电势。为此设计了一个霍尔条器件，包含两个交叉的霍尔条，一个用于测量，另一个用作加热器，并配备金属顶栅以控制待加热区域的电阻率。在低磁场区域（$B\leq$ 1 T），我们得到的横向热电势 $S_{yx}$ 与使用广义Mott公式从电阻率计算出的 $S_{yx}$ 定量一致。在量子霍尔区域（$B\geq$ 1 T），我们发现 $S_{yx}$ 信号仅在测量区域和加热区域都处于电阻态（量子霍尔态间跃迁）时出现。在约1.8 T以上观察到反常的栅压依赖性，此时测量区域的自旋分裂变得明显。