Учёные из России, Австралии и Великобритании создали управляемый квантовый кристалл
Автор: Физики из России, Австралии и Великобритании создали двумерный электростатический кристалл, свойства которого можно менять напряжением и магнитным полем. Систему собрали внутри полупроводниковой структуры на основе арсенида галлия и арсенида алюминия-галлия, а её электронный спектр удалось перестраивать без замены образца.
Работа с участием сотрудников Института физики полупроводников СО РАН вышла в Nature Physics. Учёные показали, что в одном и том же чипе можно менять характер энергетических зон от «графеноподобного» к «кагомеподобному».
Для этого исследователи использовали два затвора. Один отвечал за концентрацию электронов, второй менял глубину периодического потенциала. Над двумерным слоем электронов разместили металлический затвор с отверстиями, расположенными треугольником через каждые 100 нанометров. Напряжение создавало вокруг них «ямы» и «холмы», формируя искусственную решётку вместо атомной.
Образцы сделали и исследовали в Университете Нового Южного Уэльса, а исходные многослойные структуры GaAs/AlGaAs предоставила Кавендишская лаборатория Кембриджского университета. Ольга и Виталий Ткаченко из Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН сопровождали эксперимент расчётами, оптимизировали конструкцию и изучали транспорт в широком диапазоне концентраций электронов и магнитных полей.
По словам Виталия Ткаченко, от первой идеи и расчётов до работающего устройства прошло много лет.
