整数与分数量子霍尔体系中界面通道等离激元模的时域分辨研究
介观与纳米尺度物理
2021-09-22 v1
摘要
量子霍尔(QH)边缘通道不仅出现在电子气边缘,也出现在具有不同填充因子的两个 QH 区域之间的界面处。然而,此类界面通道的基本输运特性尚不清楚,尤其是在高频区域。在本研究中,我们采用时间分辨测量方案,在整数和分数量子霍尔体系中,沿具有未栅极与栅极化 QH 区域的金属栅电极边缘,研究界面等离激元模。观测到的等离激元波形由于通道周围形成的电荷坑(puddle)的影响而发生延迟和展宽。通过分析波形并采用分布电路模型,评估了等离激元模的电荷速度与扩散常数。我们发现,栅极区域中的导电坑导致等离激元输运中的显著耗散。例如,通过在未栅极区域制备分数量子态、在栅极区域制备整数态,可获得具有相当快速度的分数界面通道,而交换配置下的通道则耗散严重。这揭示了一条高质量界面通道,为输运分数电荷以研究各类分数量子霍尔现象提供了洁净路径。
引用
@article{arxiv.2109.02280,
title = {Time-resolved investigation of plasmon mode along interface channels in integer and fractional quantum Hall regimes},
author = {Chaojing Lin and Masayuki Hashisaka and Takafumi Akiho and Koji Muraki and Toshimasa Fujisawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.02280},
year = {2021}
}
备注
10 pages, 6 figures