三维狄拉克半金属 Cd$_3$As$_2$ 纳米线中形成的量子点

我们利用两个静电调控的 p$-$n 结以及栅极和磁场，在三维狄拉克半金属 Cd$_{3}$As$_{2}$ 纳米线中展示了量子点（QD）的形成。在高磁场下作为栅极电压函数测量的线性电导在接近零电导的狄拉克点处被强烈抑制，显示出强烈的电导振荡。值得注意的是，在此 regime 下，Cd$_{3}$As$_{2}$ 纳米线器件呈现出库仑菱形特征，表明在狄拉克半金属纳米线中形成了一个干净的单个 QD。我们的结果表明，通过在强磁场下施加栅极电压，可以在纳米线金属接触下方的两个 n$-$型引线之间形成一个 p$-$型 QD。对无带隙能带结构中量子限制的分析证实，在高磁场下由 p$-$型 QD 与两个相邻 n$-$型引线形成的 p$-$n 结由于回旋运动而表现为电阻性隧穿势垒，导致克莱因隧穿的抑制。具有磁场诱导限制的 p$-$型 QD 显示出单空穴填充。我们的结果将为基于狄拉克和外尔半金属的量子器件（如 QD 或量子点接触）开辟一条路径。