法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学Benjamin Sacépé 课题组--可调谐的Fabry-Pérot石墨烯量子霍尔干涉仪

在半导体异质结构中具有量子霍尔（QH）边缘通道的电子干涉仪，可以探测和利用非离子激发的交换统计量。但是，半导体中存在的电荷效应通常会掩盖QH干涉仪中的Aharonov-Bohm干扰，因此有必要采用先进的电荷屏蔽策略。在这里，本文研究表明，高迁移率单层石墨烯构成了另一种材料系统，不受整数效应的影响，可以在整数QH体制下进行Fabry-PérotQH干涉测量。在配备有可栅极可调的量子点触点的器件上，该量子点触点作用在第0级Landau能级的边缘通道上，与理论相一致，并且观察到了可通过静电门控或磁场广泛调节的高可见度Aharonov-Bohm干扰。在0.02 K的温度下，相干长度为10 μm，进一步实现了相干耦合双Fabry-Pérot干涉测量。未来，使用石墨烯设备进行QH干涉测量可能会研究分数QH状态下的非调子激发。

Fig. 1 石墨烯QH FP干涉仪。

Fig. 2 栅极可调量子干扰。

Fig. 3 Aharonov–Bohm效应和能量相关性。

Fig. 4 相干耦合双QH FP干涉仪。

 相关研究成果于2021年由法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学Benjamin Sacépé课题组，发表在Nature Nanotechnology(https://doi.org/10.1038/s41565-021-00847-x)上。原文：A tunable Fabry–Pérot quantum Hall interferometer in graphene。