نویسندگان مقاله: Hong-Seok Kim, Tae-Ha Hwang, Nam-Hee Kim, Yasen Hou , Dong Yu ,H.-S. Sim, Yong-Joo Doh
تاریخ و محل انتشار: ACS Nano 2020
در این مقاله نانوروبان های عایق توپولوژیکی (TI) بستری را برای بررسی نوسانات تداخل کوانتومی همراه با حالت های سطح توپولوژیک فراهم می کنند، بررسی شده است. باندهای فرعی یک بعدی که در امتداد محیط یک TI NR تشکیل شده اند می توانند توسط یک میدان مغناطیسی محوری تعدیل شوند ، نوسانات رسانایی مغناطیسی (MC) Aharonov – Bohm (AB) و Altshuler – Aronov – Spivak (AAS) را به نمایش بگذارند. با استفاده از NR های Bi2Se3 TI با دوز Sb ، متوجه شدیم که دامنه های نسبی دو نوسان کوانتومی را می توان با تغییر طول کانال تنظیم کرد ، و از این طریق رژیم های حمل و نقل شبه بالستیک به انتشار را نشان می دهد. نوسانات AB و AAS حتی برای یک کانال 70 میکرومتر قابل تشخیص بود ، در حالی که فقط نوسانات AB برای یک کانال کوتاه مشاهده شد. تجزیه و تحلیل بر اساس تبدیل فوریه سریع گروه به طور متوسط از منحنی های MC وابستگی دمایی نمایی از نوسانات AB و AAS را نشان داد ، که از آن طول انسجام فاز محیطی و طول حرارتی به دست آمد. مشاهدات ما نشان می دهد که طول کانال در TI NR می تواند یک دکمه کنترل مفید برای نوسانات تداخل کوانتومی متناسب باشد ، به ویژه برای توسعه دستگاه های کوانتومی ترکیبی توپولوژیک.
:Abstract
Topological insulator (TI) nanoribbons (NRs) provide a platform for investigating quantum interference oscillations combined with topological surface states. One-dimensional subbands formed along the perimeter of a TI NR can be modulated by an axial magnetic field, exhibiting Aharonov–Bohm (AB) and Altshuler–Aronov–Spivak (AAS) oscillations of magnetoconductance (MC). Using Sb-doped Bi2Se3 TI NRs, we found that the relative amplitudes of the two quantum oscillations can be tuned by varying the channel length, exhibiting crossover from quasi-ballistic to diffusive transport regimes. The AB and AAS oscillations were discernible even for a 70 μm long channel, while only the AB oscillations were observed for a short channel. Analyses based on ensemble-averaged fast Fourier transform of MC curves revealed exponential temperature dependences of the AB and AAS oscillations, from which the circumferential phase-coherence length and thermal length were obtained. Our observations indicate that the channel length in a TI NR can be a useful control knob for tailored quantum interference oscillations, especially for developing topological hybrid quantum devices.
این مقاله را به طور کامل می توانید در لینک زیر مطالعه کنید.
اولین باشید که نظر می دهید