Nano-gate probing of anyon particle

任意子粒子的纳米门探测

• 批准号: 22H01897
• 负责人: 橋本 克之
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01897/
• 关键词: 走査プローブ顕微鏡; エニオン; 分数量子ホール効果; 量子ポイントコンタクト; 核スピン共鳴; 量子ホール効果; 抵抗検出核磁気共鳴

量子ポイントコンタクト中にセンターゲートを取り付け量子ポイントコンタクト内の電子密度を精密に制御することで、強磁場、極低温下の分数量子ホール状態において、半整数量子化伝導の測定を行った。その結果、量子ポイントコンタクト外のランダウ準位充填率nu=2/3において観測されるnu=1/2の量子化伝導が、緩やかなエッジポテンシャルを並走するnu=1/3モードが量子ポイントコンタクト内で平衡化することで生じていると結論付けることができた。さらに、抵抗検出磁気共鳴測定により、量子ポイントコンタクト内の電子スピンが偏極していることを明らかにし、上述の我々の提唱するモデルに矛盾しないことが分かった。これらの成果は、センターゲートを、本課題で使用しているナノプローブゲートに置き換えて量子干渉状態を形成する際に必要となる、量子ポイントコンタクト中のエッジチャンネル状態の知見を提供するものである。また、走査トンネル顕微鏡探針から高周波電界を照射することで、直径３ナノメートルの単一分子の電子スピン共鳴に成功し、Nano Letters誌で発表を行った。この技術要素は、本課題を遂行するにあたり使用している走査プローブ抵抗検出核磁気共鳴測定に加え、走査プローブ抵抗検出電子スピン共鳴測定に応用することが可能である。さらに、走査プローブ顕微鏡抵抗検出核磁気共鳴に関するこれまでの結果をまとめ、シュプリンガー・ネイチャーの本「Quantum hybrid electronics and materials」の中で「Microscopic Properties of Quantum Hall Effects」と題して発表した。

通过在量子点接触期间附着中心栅极并精确控制量子点接触中的电子密度，在强磁场和极高的低温温度下，在分数量子孔状态下测量了半插图量化传导。结果，可以得出结论，当NU = 1/3模式平行于量子势势均衡时，在量子点接触外发生NU = 1/2的量化传导NU = 2/3。此外，电阻感应磁共振测量表明，量子点接触中的电子旋转是极化的，并发现它们与上面提出的模型一致。这些结果提供了量子点接触中边缘通道状态的知识，在用本主题中使用的纳米探针闸门替换中心门时，这是必要的。此外，通过从扫描隧道显微镜探针中辐射高频电场，电子自旋与直径为3纳米的单个分子共鸣，并以Nano字母出版。该技术元素可以应用于用于执行此主题的扫描探针检测到的核磁共振测量，以及扫描探针抗性检测的电子自旋共振测量值。此外，总结了扫描探针显微镜抗性核磁共振的先前结果的结果，并在Springer Nature的书籍《量子混合电子和材料》中呈现，标题为“量子霍尔效应的显微镜特性”。