Antidot cuantic

Un antidot este un obiect cu dimensiuni similare sau mai mari decât cele ale punctelor cuantice . Poate fi numit un antidot cuantic . Spre deosebire de un punct cuantic , care este un puț de energie pentru purtătorii de electroni sau găuri , un antidot este o barieră potențială , în care particulele nu pot pătrunde. Dacă calea liberă medie , de exemplu, a unui electron este mult mai mare decât dimensiunea antipunctului, atunci stările spectrului discret se formează în câmpul magnetic din jurul antipunctului . Antipunctul este aplicat ca model al unui potențial cu rază scurtă .

Antidotul potențial cuantic (CPA) ( antidotul cuantic în engleză ) are un potențial relief, invers cu potențialul relief al unui punct potențial . Astfel, are un relief de o potențială cocoașă ( ing. potential hill ). A fost pusă în practică pentru prima dată de Simmons în 1991.

Cu ajutorul QPA , tunelarea rezonantă (RT) a cvasiparticulelor prin ele este studiată folosind moduri cuantice precum efectul Hall cuantic (intger QHE) sau QHE fracțional .

Grupul lui Goldman a efectuat o serie de experimente pe CPA fabricat pe heterostructuri GaAs prin epitaxie cu fascicul molecular (nivel scăzut de dezordine și luxații). Am studiat dependența cvasi-periodică a conductivității RT de tensiunea porții substratului. Sa demonstrat că datele de măsurare depind de numerele de ocupație ( ) ale nivelurilor Landau și depind de regimul cuantic (în care regim este CPA - QHE întreg sau fracționar). $\nu$

Rezultate experimentale

Cuantificarea fluxului magnetic poate fi reprezentată sub următoarea formă:

\Delta BS_{m}=\phi _{0}={\frac {h}{e)}

unde este creșterea câmpului magnetic la nivelul superior Landau, constanta lui Planck, sarcina elementară a unui electron, nivelul superior Landau umplut și aria CPT pentru al treilea nivel Landau. $\Delta B=B^{m+1}-B^{m)$ $h-$ $e-$ $m-$ $S_{m}-$ $m-$

Creșterea tensiunii pe electrozii de control are forma:

\Delta V_{gb}={\frac {q}{CS_{m}}}

unde este sarcina cvasiparticulei, este capacitatea QPT- ului și grosimea QPT-ului. Pentru heterostructura GaAS, grosimea a fost , iar permeabilitatea relativă a fost . $q-$ $C={\frac {\varepsilon _{0}\varepsilon {d_{gb)}}$ $d_{gb}-$ $d_{gb}=428\pm 5\mu m$ $\varepsilon =13,1$

Astfel, sarcina rezultată a cvasiparticulei poate fi dată sub forma:

q={\frac {\varepsilon _{0}\varepsilon \phi _{0}\Delta V_{gb}}{p_{\nu }d_{gb}\Delta B}}

unde este un număr întreg care ia în considerare numărul de cvasiparticule pentru un anumit ; la și la . $p_{\nu }-$ $\nu$ $p_{\nu }=1$ $\nu=1,1/3,1/5$ $p_{\nu }=2$ $\nu=2,2/5,2/9$

Folosind această tehnică, s-au obținut următoarele valori ale cvasi-taxelor în CPA:

q=1,57\cdot 10^{-19}C=(0,98\pm 0,03)e

la $\nu=1,2$

q=5,20\cdot 10^{-20}C=(0,325\pm 0,01)e

la $\nu=1/3$

Vezi și

Răspândirea pe o sferă absolut impenetrabilă
capacitatea cuantică
Potențial pe distanță lungă
Răspândirea pe o sferă absolut impenetrabilă

Literatură

VJGoldman și B.Su „Tunelare rezonantă în efectul Hall cuantic: Măsurarea încărcăturii fracționale”. Science 267, 1010-1012 (1995)
Simmons JA şi colab. Fiz. Rev. B44, 12933 (1991).

Link -uri

Publicații Goldman Arhivate pe 23 iulie 2010 la Wayback Machine
Principiul de funcționare a CAT „pe degete” Copie de arhivă din 15 februarie 2008 la Wayback Machine
Știri: „Încărcare fracționată” descoperită Arhivată 17 ianuarie 2010 la Wayback Machine