Split-Channel Ballistic Transport in an InSb Nanowire

Autor: Eduardo J. H. Lee, Yann-Michel Niquet, J. P. Cleuziou, Erik P. A. M. Bakkers, Sebastien Plissard, Silvano De Franceschi, Juan Carlos Estrada Saldaña, Diana Car
Přispěvatelé: PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratory of Atomistic Simulation (LSIM ), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Eindhoven University of Technology [Eindhoven] (TU/e), Équipe Matériaux et Procédés pour la Nanoélectronique (LAAS-MPN), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Laboratoire de Transport Electronique Quantique et Supraconductivité (LaTEQS), Universidad Carlos III de Madrid [Madrid] (UC3M), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Advanced Nanomaterials & Devices, Photonics and Semiconductor Nanophysics, Center for Quantum Materials and Technology Eindhoven
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
band structure
Quantum point contact
Nanowire
Majorana fermions
FOS: Physical sciences
Bioengineering
02 engineering and technology
Plateau (mathematics)
01 natural sciences
symbols.namesake
[PHYS.QPHY]Physics [physics]/Quantum Physics [quant-ph]
Ballistic conduction
0103 physical sciences
Mesoscale and Nanoscale Physics (cond-mat.mes-hall)
[CHIM.CRIS]Chemical Sciences/Cristallography
General Materials Science
010306 general physics
Physics
Zeeman effect
Condensed matter physics
Condensed Matter - Mesoscale and Nanoscale Physics
Mechanical Engineering
Conductance
one-dimensional transport
General Chemistry
Conductance quantization
[CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry
021001 nanoscience & nanotechnology
Condensed Matter Physics
Condensed Matter::Mesoscopic Systems and Quantum Hall Effect
helical liquid
Magnetic field
nanowire
symbols
[PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci]
0210 nano-technology
Degeneracy (mathematics)
Zdroj: Nano Letters
Nano Letters, 2018, 18 (4), pp.2282-2287. ⟨10.1021/acs.nanolett.7b03854⟩
Nano Letters, American Chemical Society, 2018, ⟨10.1021/acs.nanolett.7b03854⟩
Nano Letters, American Chemical Society, 2018, 18 (4), pp.2282-2287. ⟨10.1021/acs.nanolett.7b03854⟩
Nano Letters, 18(4), 2282-2287. American Chemical Society
ISSN: 1530-6984
1530-6992
Popis: We report an experimental study of one-dimensional (1D) electronic transport in an InSb semiconducting nanowire. A total of three bottom gates are used to locally deplete the nanowire, creating a ballistic quantum point contact with only a few conducting channels. In a magnetic field, the Zeeman splitting of the corresponding 1D sub-bands is revealed by the emergence of conductance plateaus at multiples of e2/h, yet we find a quantized conductance pattern largely dependent on the configuration of voltages applied to the bottom gates. In particular, we can make the first plateau disappear, leaving a first conductance step of 2e2/h, which is indicative of a remarkable 2-fold sub-band degeneracy that can persist up to several tesla. For certain gate voltage settings, we also observe the presence of discrete resonant states producing conductance features that can resemble those expected from the opening of a helical gap in the sub-band structure. We explain our experimental findings through the formation of two spatially separated 1D conduction channels.
Databáze: OpenAIRE
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