論文の概要: Gate-defined quantum point contacts in a germanium quantum well

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.03107v1
• Date: Mon, 6 May 2024 01:47:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-07 15:04:42.790566
• Title: Gate-defined quantum point contacts in a germanium quantum well
• Title（参考訳）: ゲルマニウム量子井戸におけるゲート定義量子点接触
• Authors: Han Gao, Zhen-Zhen Kong, Po Zhang, Yi Luo, Haitian Su, Xiao-Fei Liu, Gui-Lei Wang, Ji-Yin Wang, H. Q. Xu,
• Abstract要約: 層状電気ゲートを有する高品質ゲルマニウム量子井戸で定義される量子点接触の実験的研究を報告する。 バイアス分光測定により、連続する1次元サブバンド間のエネルギー間隔は1.5から5,meVであることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.366336767838444
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We report an experimental study of quantum point contacts defined in a high-quality strained germanium quantum well with layered electric gates. At zero magnetic field, we observe quantized conductance plateaus in units of 2$e^2/h$. Bias-spectroscopy measurements reveal that the energy spacing between successive one-dimensional subbands ranges from 1.5 to 5\,meV as a consequence of the small effective mass of the holes and the narrow gate constrictions. At finite magnetic fields perpendicular to the device plane, the edges of the conductance plateaus get splitted due to the Zeeman effect and Land\'{e} $g$ factors are estimated to be $\sim6.6$ for the holes in the germanium quantum well. We demonstrate that all quantum point contacts in the same device have comparable performances, indicating a reliable and reproducible device fabrication process. Thus, our work lays a foundation for investigating multiple forefronts of physics in germanium-based quantum devices that require quantum point contacts as a building block.
• Abstract（参考訳）: 層状電気ゲートを有する高品質ゲルマニウム量子井戸で定義される量子点接触の実験的研究を報告する。 ゼロ磁場では、2$e^2/h$の単位の量子化伝導プラトーを観測する。 バイアス分光測定により、連続する1次元サブバンド間のエネルギー間隔は、ホールの小さな有効質量と狭いゲートの収縮の結果、1.5から5\,meVの範囲であることが明らかとなった。 デバイス平面に垂直な有限磁場では、ゼーマン効果により導電板の端が分裂し、ゲルマニウム量子井戸の穴に対して Land\'{e} $g$ 因子が$\sim6.6$ と推定される。 我々は、同じデバイス内の全ての量子点接触が同等の性能を持ち、信頼性があり再現可能なデバイス製造プロセスを示していることを実証した。 このようにして、我々の研究は、ビルディングブロックとして量子点接触を必要とするゲルマニウムベースの量子デバイスにおいて、物理学の複数の前線を調査するための基礎を築いた。

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