研究進展：Nature Physics靜電調控 | 範德瓦爾斯異質結構
在全範德華異質結構all-van der Waals heterostructure中，有源層、栅媒體和栅電極，因為是具有低原子缺陷密度的二維晶體組裝而成，該設計可以産生具有非常低無序度的二維電子系統，特别是在異質結構中，其中活性層也具有固有的低無序度，例如結晶石墨烯層，或金屬二硫族化物異質雙層。其中關鍵的缺失因素是納米級靜電控制，現有制造局部栅極的方法，通常會引入不必要的污染。
近日，美國 加利福尼亞大學聖芭芭拉分校（University of California, Santa Barbara）Liam A. Cohen, Noah L. Samuelson，Andrea F. Young等，在Nature Physics上發文，報道了一種無抗蝕劑的局部陽極氧化工藝，用于在石墨栅中，圖案化亞100nm特征，并随後将其內建到全範德瓦爾斯異質結構。
将分數量子霍爾體系中的量子點接觸定義為基準器件，并觀察到手性拉廷格Luttinger液體行為的特征，表明在點接觸附近不存在非本征散射中心。在整數量子霍爾領域，示範了邊緣限制勢的原位控制，這是手征邊緣态精确控制的關鍵要求。
該項技術，可以實作能夠在分數量子霍爾機制中，單個任意子控制和相幹邊緣态幹涉測量器件的制造。
圖1:局部陽極氧化和石墨栅內建至範德瓦爾斯異質結構。
圖2:整數量子霍爾機制中的量子點接觸quantum point contact，QPC操作。
圖3:分數量子霍爾邊緣的分割和準粒子隧穿。
圖4 基于靜電選通，調整邊緣銳度。
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本文譯自Nature。
