science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Pariteitseffect waargenomen in grafeen

Schematisch beeld van de chiraliteit van de quantum Hall-randtoestanden rond een enkel antidot wanneer het aantal PNJ's (N) (a) even en (b) oneven is. De huidige studie heeft vastgesteld dat de geleiding wezenlijk verschilt tussen de twee gevallen, namelijk het pariteitseffect. (c) Optisch beeld van het apparaat. De inzet laat zien dat dit apparaat een enkel open venster (een tegenpunt) heeft, weergegeven door de witte curven. We hebben de topgate-spanningen van deze twee topgate-elektroden afgestemd, gemarkeerd als a en b, om experimenteel de gevallen met N =0 te realiseren, 1, 2, en 3.

Onderzoekers hebben het pariteitseffect van het quantum Hall-randtransport in grafeen-antidot-apparaten met pn-juncties (PNJ's) theoretisch geprojecteerd en met succes bewezen door middel van experimenten. Grafine, of enkellaags grafiet, heeft eigenschappen van zowel metalen als halfgeleiders.

Deze groep bevestigde dat het pariteitseffect in grafeen-antidot-apparaten een goede analogie heeft met optische systemen. Dit betekent dat verschillende kwantuminterferentieapparaten kunnen worden geproduceerd door gebruik te maken van het kwantumhal-randtransport met pn-overgangen.

Het pariteitseffect van het quantum Hall-randtransport in grafeen is een nieuw alomtegenwoordig fenomeen in massaloze Dirac-elektronensystemen. Eerst, de onderzoekers bestudeerden theoretisch een grafeenapparaat met een tegengif en meerdere pn-juncties (PNJ's) en verkregen een nieuwe compacte formule om een ​​significant pariteitseffect met betrekking tot het aantal PNJ's aan te tonen.

Vervolgens realiseerden ze experimenteel dergelijke grafeenapparaten om de nieuwe formule te bevestigen. Deze prestatie is de eerste die het pariteitseffect vaststelt op bipolair quantum Hall-randtransport in massaloze Dirac-elektronensystemen en is een belangrijke stap voorwaarts in het ontwerpen van nieuwe elektroneninterferometer-apparaten met behulp van grafeen.