Квантовая антиточка

Квантизация магнитного потока может быть представлена в следующей форме:

${\displaystyle \Delta BS_{m}=\phi _{0}={\frac {h}{e}}}$

где ${\displaystyle \Delta B=B^{m+1}-B^{m}}$ прирост магнитного поля на верхнем уровне Ландау, ${\displaystyle h-}$ постоянная Планка, ${\displaystyle e-}$ элементарный заряд электрона, ${\displaystyle m-}$ верхний заполненный уровень Ландау и ${\displaystyle S_{m}-}$ площадь КПТ для ${\displaystyle m-}$го уровня Ландау.

Приращение напряжения на управляющих электродах имеет вид:

${\displaystyle \Delta V_{gb}={\frac {q}{CS_{m}}}}$

где ${\displaystyle q-}$ заряд квазичастицы, ${\displaystyle C={\frac {\varepsilon _{0}\varepsilon }{d_{gb}}}}$ — ёмкость КПТ, ${\displaystyle d_{gb}-}$ толщина КПТ. Для гетероструктуры GaAS толщина была ${\displaystyle d_{gb}=428\pm 5\mu m}$, а относительная проницаемость ${\displaystyle \varepsilon =13,1}$.

Таким образом, результирующий заряд квазичастицы можно подать в форме:

${\displaystyle q={\frac {\varepsilon _{0}\varepsilon \phi _{0}\Delta V_{gb}}{p_{\nu }d_{gb}\Delta B}}}$

где ${\displaystyle p_{\nu }-}$ целое число, которое учитывает количество квазичастиц при данном ${\displaystyle \nu }$; ${\displaystyle p_{\nu }=1}$ при ${\displaystyle \nu =1,1/3,1/5}$ и ${\displaystyle p_{\nu }=2}$ при ${\displaystyle \nu =2,2/5,2/9}$.

С использованием этой техники были получены следующие значения квазизарядов в КПА:

${\displaystyle q=1,57\cdot 10^{-19}C=(0,98\pm 0,03)e}$

при ${\displaystyle \nu =1,2}$

${\displaystyle q=5,20\cdot 10^{-20}C=(0,325\pm 0,01)e}$

при ${\displaystyle \nu =1/3}$

• Рассеяние на абсолютно непроницаемой сфере
• Квантовая емкость
• Длиннодействующий потенциал
• Рассеяние на абсолютно непроницаемой сфере

• V.J.Goldman and B.Su «Resonant Tunneling in Quantum Hall Effect: Measurement of Fractional Charge». Science 267, 1010—1012 (1995)
• Simmons J.A. et.al. Phys. Rev. B44, 12933 (1991).

• Публикации Голдмана
• Принцип работы КАТ «на пальцах»
• Новости: Открыт «дробный заряд»