分数量子霍尔区间的单准粒子与电子纳米发射源

我们提出了一种器件，其由一个在时间上受磁场周期性驱动的反点（antidot）构成，作为著名的基于介观电容器的单电子源在分数量子霍尔效应中的对应物。我们全面表征了该装置，证明其是向 Laughlin 序列的分数量子霍尔边缘通道发射单个准粒子和电子的理想发射源。我们的处理基于主方程方法，并确定了这两种类型源的最佳工作区间。准粒子/准空穴发射区间在实际中仅涉及反点的两个电荷态，从而允许进行解析处理。我们展示了发射电荷的精确量子化，确定了其最佳工作区间，并计算了作为从发射源逃逸时间函数的相位噪声/散粒噪声交叉点。电子发射需要更大的驱动幅度，由于涉及更多的准粒子电荷态，因此需要对主方程进行完全的数值处理。尽管如此，在这种情况下也可以实现每个周期发射一个电子电荷随后发射一个空穴，且噪声谱的整体形状与准粒子源相似，但额外准粒子过程的存在增强了噪声幅度。