Н. Т. Баграев, О. Н. Гимбицкая, Л. Е. Клячкин, А. А. Кудрявцев, А. М. Маляренко, В. В. Романов, А. И. Рыскин, А. С. Щеулин, “Квантовый спиновый эффект Холла в наноструктурах на основе фторида кадмия”, Физика и техника полупроводников, 2010, том 44, выпуск 10,страницы 1372

Эта публикация цитируется в 7 статьях

Низкоразмерные системы

Квантовый спиновый эффект Холла в наноструктурах на основе фторида кадмия

Н. Т. Баграев^a, О. Н. Гимбицкая^b, Л. Е. Клячкин^a, А. А. Кудрявцев^a, А. М. Маляренко^a, В. В. Романов^b, А. И. Рыскин^c, А. С. Щеулин^c

^a Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, г. Санкт-Петербург
^b Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 195251 Санкт-Петербург, Россия
^c Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики

Аннотация: Туннельные вольт-амперные характеристики (ВАХ), температурные зависимости статической магнитной восприимчивости и теплоемкости планарных сандвич-структур CdB$_x$F$_{2-x}$/$p$-CdF$_2$–QW/CdB$_x$F$_{2-x}$, полученных на поверхности кристалла $n$-CdF$_2$, исследуются с целью идентификации сверхпроводящих свойств $\delta$-барьеров CdB$_x$F$_{2-x}$, ограничивающих сверхузкую квантовую яму CdF$_2$ $p$-типа проводимости. Сравнительный анализ токовых ВАХ и ВАХ проводимости соответственно ниже и выше критической температуры сверхпроводящего перехода свидетельствует о взаимосвязанности квантования сверхтока и размерного квантования дырок в квантовой яме $p$-CdF$_2$. Причем регистрация джозефсоновского пика тока в позиции каждой дырочной подзоны сопровождается наличием спектра многократного андреевского отражения. Высокая степень спиновой поляризации дырок в краевых каналах по периметру квантовой ямы $p$-CdF$_2$, возникающая вследствие многократного андреевского отражения, идентифицирует ВАХ квантового спинового эффекта Холла, обнаруженного при регистрации отличной от нуля проводимости при нулевом напряжении вертикального затвора в холловской геометрии эксперимента. Внутри энергетического интервала сверхпроводящей щели ВАХ спинового транзистора и квантового спинового эффекта Холла определяются спектром многократного андреевского отражения дырок, возникающим при изменении напряжения вертикального затвора. Вне интервала сверхпроводящей щели обнаруженная ВАХ квантового спинового эффекта Холла представляет собой квантовую лестницу проводимости с амплитудой ступенек, равной $e^2/h$, которая взаимосвязана с осцилляциями продольной проводимости в зависимости от напряжения вертикального затвора.

Поступила в редакцию: 05.04.2010
Принята в печать: 12.04.2010