Résumé - Mesure sélective des états de bord des dispersions de l'effet Hall quantique

Mesure sélective des états de bord des dispersions de l'effet Hall quantique

2025-07-10 16:38:27

{"Henok Weldeyesus","Taras Patlatiuk","Qianqian Chen","Christian P. Scheller","Amir Yacoby","Loren N. Pfeiffer","Ken W. West","Dominik M. Zumbühl"}

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Cette étude de recherche par Henok Weldeyesus et collègues présente une méthode novatrice pour étudier la dispersion et les vitesses des états de bord dans les systèmes de Hall quantique à l'aide de la spectroscopie de tunnelage résolue en impulsions. Les états de bord sont cruciaux pour comprendre les propriétés des isolants topologiques et des supraconducteurs, mais ils sont difficiles à explorer individuellement en raison de leur chevauchement spatial. Les chercheurs ont utilisé une structure de double trou de bien de croissance sur les bords sciés pour créer un gaz d'électrons bidimensionnel (2DEG) et le connecter en tunnel à une tige inférieure. En appliquant un champ magnétique à l'intérieur du plan (BY), ils ont pu explorer sélectivement la dispersion d'un état de bord spécifique en choisissant son impulsions. Ils ont ensuite utilisé un champ magnétique perpendiculaire (BZ) pour induire les niveaux de Landau et appliquer une tension de décalage pour déplacer les dispersions dans la direction d'énergie. Les chercheurs ont constaté que les vitesses des états de bord diminuaient à mesure que le champ magnétique augmentait, ce qui est conforme à un modèle simple de mur dur. Ils ont également observé que les vitesses des niveaux de Landau inférieurs étaient plus grandes que celles des niveaux supérieurs, et que les vitesses diminuaient à mesure que la densité était réduite. Les chercheurs ont utilisé deux méthodes différentes pour extraire les relations de dispersion et les vitesses des états de bord. Dans la première méthode, ils ont fixé la densité et varié le champ magnétique perpendiculaire. Dans la deuxième méthode, ils ont fixé le champ magnétique perpendiculaire et varié la densité. Les deux méthodes ont fourni des informations précieuses sur les propriétés des états de bord. Cette recherche fournit un nouvel outil pour étudier les états de bord dans les systèmes de Hall quantique et a le potentiel d'être appliqué à d'autres systèmes de matériaux. Elle pourrait également aider à comprendre les structures complexes des états de bord de Hall quantique fractionnaire et les phases corrélées qui peuvent apparaître à mesure que la densité est réduite.