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零磁场量子反常霍尔计量:迈向通用量子标准单位制的一步

介观与纳米尺度物理 2018-02-15 v1 仪器与探测器

摘要

在量子反常霍尔效应中,铁磁掺杂拓扑绝缘体的边缘态在零磁场下表现出量子化的霍尔电阻和无耗散输运。然而到目前为止,实验上仍采用难以高精度溯源至冯·克利青常数 RK_K 的标准输运测量技术来评估该电阻。在此,我们提出了一项计量学上全面的测量,包括完整的不确定度预算,测量了无外磁场下 V 掺杂 (Bi,Sb)2_2Te3_3 器件的电阻量子化。我们确立了量子化反常霍尔电阻偏离 R_K 的潜在偏差的新上限,为 0.26 +- 0.22 ppm,这是迄今为止报道的最小且最精确的值。这为实现零磁场量子电阻标准迈出了又一大步,该标准与约瑟夫森效应结合,将在未来提供通用量子单位标准。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.04090,
  title  = {Zero-field quantum anomalous Hall metrology as a step towards a universal quantum standard unit system},
  author = {Martin Goetz and Kajetan M. Fijalkowski and Eckart Pesel and Matthias Hartl and Steffen Schreyeck and Martin Winnerlein and Stefan Grauer and Hansjoerg Scherer and Karl Brunner and Charles Gould and Franz J. Ahlers and Laurens W. Molenkamp},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.04090},
  year   = {2018}
}