液氦上表面电子态的外场调控

发布时间：2021-08-13 01:40

　　液氦表面的电子作为一个理想的电子系统,提供了一个很好的研究二维电子性质的材料,同时具有非常好的应用前景。液氦表面电子的存在最早在60年代就在理论上进行了预测以及在实验上证实,并且之后对它的性质进行了详细的研究。液氦表面电子非常纯净,相互作用简单,具有非常高的迁移率,二维维格纳晶体第一次在液氦表面被发现。通过在液氦底部加入微电极可实现对单个电子的量子调控,由于电子的相干时间较长,且液氦具有良好的扩展性,易于调控,在制造上也没有不可克服的困难,使得它成为了一个良好的量子态调控的系统。这一系统不仅在量子计算领域具有良好的应用,也为实现所预期的Jaynes-Cummings模型,电磁辐射和毫米波光子探测提供了崭新的实验平台,有望实现我们期望的毫米波单光子源和单光子探测器。在简单回顾液氦表面二维电子的基本物理性质,如:表面电子形成,电子的迁移率,热激发,微波吸收等等之后,本文主要关注关于液氦底部电极对液氦表面电子态的外偏置电场调控的问题。实际上,通过将底部电极改成按规则排列的微电极,并控制好电极之间的距离以及液氦厚度,可实现液氦上表面电子态的相干调控,用于实现量子计算。未加电场时,电子与氦原子的... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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电极对液氦上电子态的调控在当今的大数据时代，人们对高速大容量信息处理的需求与经典计算机的计算瓶

西南交通大学硕士研究生学位论文 第z +，并用 去拟合实验数据， 1 时跟实验数据拟合的比较好[表面的密度不是突然变为 0，而是逐渐的变化等等。氦上电子的微波吸收线也有一定的线宽，这主要是由两种机制引起的[9]不同的氦原子以及涟波子的随机碰撞，使得相互作用产生一定的扰动产生一定的扰动，能级的展宽跟氦原子的密度成正比，由此可知道当宽将迅速下降。而另一个因素则是在直接的散射过程的中电子的平行面）发生改变，导致垂直本征态之间的相位损失，从而使得能级展宽。宽的理论表达式： ( )gas T AT +BN[25]，而 E. Collin 等测量了不同温，如下图所示：

西南交通大学硕士研究生学位论文 第12( ) [ ( ) ]p qq Q K qrr r + ，根据这个耦合作用，最终可以得到电子的散射于所施加的垂直电场以及平行电场，Shikin 和 Monarkha[31]对此进行了也有很多小组对电子的迁移率进行了实验测量[32-34]，下图来源于 Grime


本文编号：3339481