CdBxF2-x - p-CdF2 - CdBxF2-x 三明治纳米结构中的自旋晶体管与量子自旋霍尔效应
介观与纳米尺度物理
2015-05-14 v1 超导电性
摘要
研究了在 n 型 CdF2 体单晶表面制备的平面 CdBxF2-x - p-CdF2 - CdBxF2-x 三明治纳米结构，以观测自旋晶体管和量子自旋霍尔效应。超浅 p+-n 结的电流-电压特性验证了 CdF2 的带隙为 7.8 eV，以及由 CdBxF2-x δ势垒限制的 p 型 CdF2 量子阱中二维空穴的量子子带。电阻、比热和磁化率随温度和磁场的变化表明，CdBxF2-x δ势垒具有高温超导体特性。通过隧穿谱方法确定的超导能隙值为 102.06 meV，这与超导态零电阻超流与正常态在二维空穴子带能量处的电导之间的关系非常吻合。所得结果证明了多次安德烈夫反射在提高三明治器件边缘通道中二维空穴自旋极化率方面的重要作用。研究表明，边缘通道中的高空穴自旋极化率可识别通过改变顶栅电压诱导的自旋晶体管和量子自旋霍尔效应的机制，这由首次观测到的霍尔量子电导阶梯所揭示。
引用
@article{arxiv.0910.3846,
title = {Spin Transistor and Quantum Spin Hall Effects in CdBxF2-x - p-CdF2 - CdBxF2-x Sandwich Nanostructures},
author = {N. T. Bagraev and O. N. Guimbitskaya and L. E. Klyachkin and A. A. Kudryavtsev and A. M. Malyarenko and V. V. Romanov and A. I. Ryskin and I. A. Shelykh and A. S. Shcheulin},
journal= {arXiv preprint arXiv:0910.3846},
year = {2015}
}
备注
5 pages, 9 figures