論文の概要: On modeling quantum point contacts in quantum Hall systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.09045v1
• Date: Tue, 09 Dec 2025 19:02:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-11 15:14:53.285869
• Title: On modeling quantum point contacts in quantum Hall systems
• Title（参考訳）: 量子ホール系における量子点接触のモデル化について
• Authors: Prasoon Kumar, Kyrylo Snizhko,
• Abstract要約: 本稿では,QPC空間拡張を考慮した2つのモデルを提案する。 トンネル振幅のエネルギー依存に対する整数量子ホール状態におけるこれらの2つのモデルの予測について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum point contacts (QPC) are a key instrument in investigating the physics of edge excitations in the quantum Hall effect. However, at not-so-high bias voltage values, the predictions of the conventional point QPC model often deviate from the experimental data both in the integer and (more prominently) in the fractional quantum Hall regime. One of the possible explanations for such behaviors is the dependence of the tunneling between the edges on energy, an effect not present in the conventional model. Here we introduce two models that take QPC spatial extension into account: wide-QPC model that accounts for the distance along which the edges are in contact; long-QPC model accounts for the fact that the tunneling amplitude originates from a finite bulk gap and a finite distance between the two edges. We investigate the predictions of these two models in the integer quantum Hall regime for the energy dependence of the tunneling amplitude. We find that these two models predict opposite dependences: the amplitude decreasing or increasing away from the Fermi level. We thus elucidate the effect of the QPC geometry on the energy dependence of the tunneling amplitude and investigate its implications for transport observables.
• Abstract（参考訳）: 量子点接触(QPC)は、量子ホール効果におけるエッジ励起の物理を研究する重要な手段である。 しかし、非高バイアス電圧では、従来の点QPCモデルの予測は整数と(より顕著に)分数量子ホール状態の両方の実験データから逸脱することが多い。 そのような振る舞いの可能な説明の1つは、従来のモデルにはない効果であるエネルギーに対するエッジ間のトンネルの依存性である。 ここでは,QPC空間拡張を考慮した2つのモデルを紹介する。エッジが接触する距離を考慮したワイドQPCモデル;ロングQPCモデルは,トンネルの振幅が有限バルクギャップと2つのエッジ間の有限距離から生じるという事実を説明する。 トンネル振幅のエネルギー依存に対する整数量子ホール状態におけるこれらの2つのモデルの予測について検討する。 これらの2つのモデルでは、フェルミレベルから振幅が減少または遠ざかるという、逆の依存を予測できる。 そこで我々は,QPC形状がトンネルの振幅のエネルギー依存性に与える影響を解明し,その輸送観測値への影響について検討する。

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