論文の概要: Epitaxially Driven Phase Selectivity of Sn in Hybrid Quantum Nanowires
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.13314v2
- Date: Mon, 2 Jan 2023 10:47:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 04:04:44.315621
- Title: Epitaxially Driven Phase Selectivity of Sn in Hybrid Quantum Nanowires
- Title（参考訳）: ハイブリッド量子ナノワイヤにおけるSnのエピタキシャル駆動相選択性
- Authors: Sabbir A. Khan, Sara Mart\'i-S\'anchez, Dags Olsteins, Charalampos
Lampadaris, Damon James Carrad, Yu Liu, Judith Qui\~nones, Maria Chiara
Spadaro, Thomas S. Jespersen, Peter Krogstrup and Jordi Arbiol
- Abstract要約: ハイブリッド半導体/超伝導ナノワイヤは、ゲート可変超伝導の研究のための広汎なプラットフォームを構成する。
InSb,InAsSb,InAsナノワイヤ上でのSn成長の広範な最適化について述べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.760801096299724
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Hybrid semiconductor/superconductor nanowires constitute a pervasive platform
for studying gate-tunable superconductivity and the emergence of topological
behavior. Their low-dimensionality and crystal structure flexibility facilitate
novel heterostructure growth and efficient material optimization; crucial
prerequisites for accurately constructing complex multi-component quantum
materials. Here, we present an extensive optimization of Sn growth on InSb,
InAsSb and InAs nanowires. We demonstrate how the growth conditions and the
crystal structure/symmetry of the semiconductor drive the formation of either
semi-metallic $\mathrm{\alpha-Sn}$ or superconducting $\mathrm{\beta-Sn}$. For
InAs nanowires, we obtain phase-pure, superconducting $\mathrm{\beta-Sn}$
shells. However, for InSb and InAsSb nanowires, an initial epitaxial
$\mathrm{\alpha-Sn}$ phase evolves into a polycrystalline shell of coexisting
$\mathrm{\alpha}$ and $\mathrm{\beta}$ phases, where the $\beta/\alpha$ volume
ratio increases with Sn shell thickness. Whether these nanowires exhibit
superconductivity or not critically relies on the $\mathrm{\beta-Sn}$ content.
Therefore, this work provides key insights into Sn phase control on a variety
of semiconductors, with consequences for the yield of superconducting hybrids
suitable for generating topological systems.
- Abstract（参考訳）: ハイブリッド半導体/超伝導ナノワイヤは、ゲート可変超伝導とトポロジカルな挙動の出現を研究するための広汎なプラットフォームを構成する。
低次元と結晶構造の柔軟性により、新しいヘテロ構造の成長と効率的な物質最適化が促進される。
本稿では,InSb,InAsSb,InAsナノワイヤ上でのSn成長の広範な最適化について述べる。
半導体の成長条件と結晶構造・対称性が、セミメタル$\mathrm{\alpha-Sn}$または超伝導$\mathrm{\beta-Sn}$の生成を駆動することを示す。
InAsナノワイヤの場合、相純物は$\mathrm{\beta-Sn} のシェルを超伝導する。
しかし、InSb と InAsSb のナノワイヤの場合、初期エピタキシャル $\mathrm{\alpha-Sn} の相は、Sn の殻の厚さとともに $\mathrm{\alpha} と $\mathrm{\beta} の相が共存する多結晶殻へと進化する。
これらのナノワイヤが超伝導を示すかどうかは、$\mathrm{\beta-sn}$の内容に依存する。
したがって、この研究は様々な半導体のsn相制御に対する重要な洞察を与え、超伝導ハイブリッドがトポロジカル系を生成するのに適した結果をもたらす。
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