锐利边缘处整数量子霍尔效应的可见性：基于相互作用与边缘静电学的实验提案
介观与纳米尺度物理
2013-05-07 v2
摘要
我们研究了不可压缩条带对整数量子霍尔效应（IQHE）的影响，并将解理面外延生长（CEO）样品视为一种实验上可实现的锐利边缘系统。我们提出了一系列实验，以阐明由体无序定义 IQHE 平台宽度的大样品极限，与由自洽边缘静电学定义 IQHE 平台宽度的小样品极限（小于无序关联长度）之间的区别。大样品或体量子霍尔（QH）机制由通常的局域化图像描述，而小样品或边缘机制则在可压缩/不可压缩条带图像（即 QH 边缘的屏蔽理论）框架下讨论。利用 CEO 样品异常锐利的边缘轮廓，我们提出了一种霍尔棒设计，以将边缘势分布从平滑调控至极度锐利。通过使用垂直于二维电子系统的侧栅，表明可以改变甚至完全消除平台宽度。因此，在非线性输运机制下的高电流环境中，调整边缘势分布和/或改变直流电流方向会强烈影响 IQHE 的可见性。作为第二项研究，我们考虑了两种不同类型的欧姆接触，即高透射（理想）接触和高反射（非理想）接触。我们表明，如果注入接触是非理想的但仍为欧姆接触，则可以直接测量 CEO 样品体部发生的非量子化输运。我们提出的实验结果将阐明在量子化霍尔条件下边缘势分布和接触质量的影响。
引用
@article{arxiv.1004.1238,
title = {The visibility of IQHE at sharp edges: Experimental proposals based on interactions and edge electrostatics},
author = {U. Erkarslan and G. Oylumluoglu and M. Grayson and A. Siddiki},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.1238},
year = {2013}
}
备注
Substantially revised version of manuscript arXiv:0906.3796v1, including new figures etc