Osobennosti kvantovaniya kondaktansa mnogokanal'nykh kvantovykh tochechnykh kontaktov

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

В квантовых точечных контактах с боковыми затворами реализован и изучен режим многоканального электронного транспорта с независимым квантованием кондактанса отдельных каналов. Моделирование кондактанса суммой квантующихся кондактансов позволило воспроизвести полученную сложную экспериментальную картину зависимости кондактанса от суммы и разности напряжений на затворах в этом режиме. Рассмотренная модель воспроизводит следующие экспериментально наблюдаемые особенности квантования кондактанса: отсутствие некоторых плато, прыжки кондактанса на 4e2/h и на величины, отличные от 2e2/h, появление аномальных плато при значениях, не кратных 2e2/h, эволюция аномальных плато при изменении разности затворных напряжений и низкая видность некоторых плато. Исследование показывает, что за нетривиальной экспериментально наблюдаемой картиной кондактанса квантовых точечных контактов может скрываться заранее не очевидная многоканальность.

Авторлар туралы

D. Pokhabov

Институт физики полупроводников им. А.В.Ржанова Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет

Email: pokhabov@isp.nsc.ru
Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

A. Pogosov

Институт физики полупроводников им. А.В.Ржанова Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет

Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

A. Shevyrin

Институт физики полупроводников им. А.В.Ржанова Сибирского отделения РАН

Новосибирск, Россия

E. Zhdanov

Институт физики полупроводников им. А.В.Ржанова Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет

Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

A. Bakarov

Институт физики полупроводников им. А.В.Ржанова Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет

Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

Әдебиет тізімі

  1. B. J. van Wees, H. van Houten, C.W. J. Beenakker, J.G. Williamson, L.P. Kouwenhoven, D. van der Marel, and C.T. Foxon, Phys. Rev. Lett. 60, 848 (1988); https://doi.org/10.1103/physrevlett.60.848.
  2. D.A.Wharam, T. J. Thornton, R. Newbury, M. Pepper, H. Ahmed, J. E. F. Frost, D.G. Hasko, D.C. Peacock, D.A. Ritchie, and G.A.C. Jones, J. Phys. C: Solid State Phys. 21, L209 (1988); https://doi.org/10.1088/0022-3719/21/8/002.
  3. K. J. Thomas, J.T. Nicholls, M.Y. Simmons, M. Pepper, D.R. Mace, and D.A. Ritchie, Phys. Rev. Lett. 77, 135 (1996); https://doi.org/10.1103/physrevlett.77.135.
  4. K. J. Thomas, J.T. Nicholls, M.Y. Simmons, M. Pepper, D.R. Mace, and D.A. Ritchie, Philos. Mag. B 77, 1213 (1998); https://doi.org/10.1080/13642819808205012.
  5. A. Kristensen, H. Bruus, A.E. Hansen, J. B. Jensen, P.E. Lindelof, C. J. Marckmann, J. Nyg˚ard, C.B. Sørensen, F. Beuscher, A. Forchel, and M. Michel, Phys. Rev. B 62, 10950 (2000); https://doi.org/10.1103/physrevb.62.10950.
  6. O.P. Sushkov, Phys. Rev. B 64, 155319 (2001); https://doi.org/10.1103/physrevb.64.155319.
  7. S.M. Cronenwett, H. J. Lynch, D. Goldhaber-Gordon, L.P. Kouwenhoven, C.M. Marcus, K. Hirose, N. S. Wingreen, and V. Umansky, Phys. Rev. Lett. 88, 226805 (2002); https://doi.org/10.1103/physrevlett.88.226805.
  8. K.-F. Berggren and I. I. Yakimenko, Phys. Rev. B 66, 085323 (2002); https://doi.org/10.1103/physrevb.66.085323.
  9. D. J. Reilly, Phys. Rev. B 72, 033309 (2005); https://doi.org/10.1103/physrevb.72.033309.
  10. A.P. Micolich, J. Phys. Condens. Matter 23, 443201 (2011); https://doi.org/10.1088/0953-8984/23/44/443201.
  11. F. Bauer, J. Heyder, E. Schubert, D. Borowsky, D. Taubert, B. Bruognolo, D. Schuh, W. Wegscheider, J. von Delft, and S. Ludwig, Nature 501, 73 (2013); https://doi.org/10.1038/nature12421.
  12. B. Brun, F. Martins, S. Faniel, B. Hackens, G. Bachelier, A. Cavanna, C. Ulysse, A. Ouerghi, U. Gennser, D. Mailly, S. Huant, V. Bayot, M. Sanquer, and H. Sellier, Nat. Commun. 5, 4290 (2014); https://doi.org/10.1038/ncomms5290.
  13. I.V. Zozoulenko and S. Ihnatsenka, J. Phys.: Condens. Matter 20 164217 (2008); https://doi.org/10.1088/0953-8984/20/16/164217.
  14. A.M. Lunde, A. De Martino, A. Schulz, R. Egger, and K. Flensberg, New J. Phys. 11, 023031 (2009); https://doi.org/10.1088/1367-2630/11/2/023031.
  15. A.V. Chaplik, JETP Lett. 31, 252 (1980).
  16. J. S. Meyer and K.A. Matveev, J. Phys.: Condens. Matter 21, 023203 (2009); https://doi.org/10.1088/0953-8984/21/2/023203.
  17. J. S. Meyer, K.A. Matveev, and A. I. Larkin, Phys. Rev. Lett. 98, 126404 (2007); https://doi.org/10.1103/physrevlett.98.126404.
  18. A.C. Mehta, C. J. Umrigar, J. S. Meyer, and H.U. Baranger, Phys. Rev. Lett. 110, 246802 (2013); https://doi.org/10.1103/physrevlett.110.246802.
  19. S.-C. Ho, H.-J. Chang, C.-H. Chang, S.-T. Lo, G. Creeth, S. Kumar, I. Farrer, D. Ritchie, J. Griffiths, G. Jones, M. Pepper, and T.-M. Chen, Phys. Rev. Lett. 121, 106801 (2018); https://doi.org/10.1103/physrevlett.121.106801.
  20. W.K. Hew, K. J. Thomas, M. Pepper, I. Farrer, D. Anderson, G.A.C. Jones, and D.A. Ritchie, Phys. Rev. Lett. 102, 056804 (2009); https://doi.org/10.1103/physrevlett.102.056804.
  21. L.W. Smith, W.K. Hew, K. J. Thomas, M. Pepper, I. Farrer, D. Anderson, G.A.C. Jones, and D.A. Ritchie, Phys. Rev. B 80, 041306 (2009); https://doi.org/10.1103/physrevb.80.041306
  22. W.K. Hew, K. J. Thomas, M. Pepper, I. Farrer, D. Anderson, G.A.C. Jones, and D.A. Ritchie, Physica E 42, 1118 (2010); https://doi.org/10.1016/j.physe.2009.11.009.
  23. L.W. Smith, W.K. Hew, K. J. Thomas, M. Pepper, I. Farrer, D. Anderson, G.A.C. Jones, and D.A. Ritchie, Physica E 42, 1114 (2010); https://doi.org/10.1016/j.physe.2009.11.001.
  24. S. Kumar, K. J. Thomas, L.W. Smith, M. Pepper, G. L. Creeth, I. Farrer, D. Ritchie, G. Jones, and J. Griffiths, Phys. Rev. B 90, 201304(R) (2014); https://doi.org/10.1103/physrevb.90.201304.
  25. S. Kumar, M. Pepper, H. Montagu, D. Ritchie, I. Farrer, J. Griffiths, and G. Jones, Appl. Phys. Lett. 118, 124002 (2021); https://doi.org/10.1063/5.0045702.
  26. N.K. Patel, J.T. Nicholls, L. Martin-Moreno, M. Pepper, J. E. F. Frost, D.A. Ritchie, and G.A.C. Jones, Phys. Rev. B 44, 13549 (1991); https://doi.org/10.1103/physrevb.44.13549.
  27. T.-M. Chen, A.C. Graham, M. Pepper, I. Farrer, and D.A. Ritchie, Appl. Phys. Lett. 93, 032102 (2008); https://doi.org/10.1063/1.2963478.
  28. K.-F. Berggren and M. Pepper, Phil. Trans. R. Soc. A 368, 1141 (2010); https://doi.org/10.1098/rsta.2009.0226.
  29. P. Debray, S.M. S. Rahman, J. Wan, R. S. Newrock, M. Cahay, A.T. Ngo, S.E. Ulloa, S.T. Herbert, M. Muhammad, and M. Johnson, Nat. Nanotechnol. 4, 759 (2009); https://doi.org/10.1038/nnano.2009.240.
  30. D.A. Pokhabov, A.G. Pogosov, E.Yu. Zhdanov, A.A. Shevyrin, A.K. Bakarov, and A.A. Shklyaev, Appl. Phys. Lett. 112, 082102 (2018); https://doi.org/10.1063/1.5019906.
  31. D.A. Pokhabov, A.G. Pogosov, E.Yu. Zhdanov, A.K. Bakarov, and A.A. Shklyaev, Appl. Phys. Lett. 115, 152101 (2019); https://doi.org/10.1063/1.5123035.
  32. D.A. Pokhabov, A.G. Pogosov, E.Yu. Zhdanov, A.K. Bakarov, and A.A. Shklyaev, Appl. Phys. Lett. 118, 012104 (2021); https://doi.org/10.1063/5.0038492.
  33. T. Masuda, K. Sekine, K. Nagase, K. S. Wickramasinghe, T.D. Mishima, M. B. Santos, and Y. Hirayama, Appl. Phys. Lett. 112, 192103 (2018); https://doi.org/10.1063/1.5023836.
  34. D.A. Pokhabov, A.G. Pogosov, E.Yu. Zhdanov, and A.K. Bakarov, JETP Lett. 117, 299 (2023); https://doi.org/10.1134/s0021364022603049.
  35. D. I. Sarypov, D.A. Pokhabov, A.G. Pogosov, E.Yu. Zhdanov, and A.K. Bakarov, St.Petersburg State Polytechnical University Journal. Physics and Mathematics 16, 117 (2023); https://doi.org/10.18721/jpm.161.320.
  36. D. I. Sarypov, D.A. Pokhabov, A.G. Pogosov, E.Yu. Zhdanov, and A.K. Bakarov, JETP Lett. 116(6), 360 (2022); https://doi.org/10.1134/s0021364022601610.
  37. D.A. Pokhabov, A.G. Pogosov, E.Yu. Zhdanov, A.K. Bakarov, and A.A. Shklyaev, Semiconductors 54, 1605 (2020); https://doi.org/10.1134/s1063782620120301.
  38. E.T. Owen and C.H.W. Barnes, Phys. Rev. Appl. 6, 054007 (2016); https://doi.org/10.1103/physrevapplied.6.054007.
  39. I. I. Yakimenko and I.P. Yakimenko, J. Phys.: Condens. Matter 34, 105302 (2022); https://doi.org/10.1088/1361-648x/ac3f01.
  40. K.-J. Friedland, R. Hey, H. Kostial, R. Klann, and K. Ploog, Phys. Rev. Lett. 77, 4616 (1996); https://doi.org/10.1103/physrevlett.77.4616.
  41. A.G. Pogosov, M.V. Budantsev, E.Yu. Zhdanov, D.A. Pokhabov, A.K. Bakarov, and A. I. Toropov, Appl. Phys. Lett. 100, 181902 (2012); https://doi.org/10.1063/1.4709485.
  42. A.G. Pogosov, A.A. Shevyrin, D.A. Pokhabov, E.Yu. Zhdanov, and S. Kumar, J. Phys: Condens. Matter 34, 263001 (2022); https://doi.org/10.1088/1361-648x/ac6308.
  43. E.Yu. Zhdanov, A.G. Pogosov, M.V. Budantsev, D.A. Pokhabov, and A.K. Bakarov, Semiconductors 51, 8 (2017); https://doi.org/10.1134/S1063782617010250.
  44. L. I. Glazman, G.B. Lesovik, D.E. Khmel’nitskii, and R. I. Shekhter, JETP Lett. 48, 238 (1988).
  45. M. B¨uttiker, Phys. Rev. B 41, 7906(R) (1990); https://doi.org/10.1103/physrevb.41.7906.
  46. A. Kristensen, J. Bo Jensen, M. Zaffalon, C. B. Sørensen, S.M. Reimann, P.E. Lindelof, M. Michel, and A. Forchel, J. Appl. Phys. 83, 607 (1997); https://doi.org/10.1063/1.366724.
  47. A. Kristensen, C.B. Sørensen, P.E. Lindelof, J. Bo Jensen, J. Nyg˚ard, M. Zaffalon, F. Beuscher, M. Michel, and A. Forchel, Solid-State Electronics 42, 1103 (1998); https://doi.org/10.1016/S0038-1101(97)00310-9.
  48. N.K. Patel, L. Martin-Moreno, M. Pepper, R. Newbury, J. E. F. Frost, D.A. Ritchie, G.A.C. Jones, J.T.M.B. Janssen, J. Singleton, and J.A.A. J. Perenboom, J. Phys.: Condens. Matter 2, 7247 (1990); https://doi.org/10.1088/0953-8984/2/34/018.
  49. C. R¨ossler, S. Baer, E. de Wiljes, P.-L. Ardelt, T. Ihn, K. Ensslin, C. Reichl, W. Wegscheider, New J. Phys. 13, 113006 (2011); https://doi.org/10.1088/1367-2630/13/11/113006.
  50. B. Brun, F. Martins, S. Faniel, B. Hackens, A. Cavanna, C. Ulysse, A. Ouerghi, U. Gennser, D. Mailly, P. Simon, S. Huant, V. Bayot, M. Sanquer, and H. Sellier, Phys. Rev. Lett. 116, 136801 (2016); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.136801.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Российская академия наук, 2024