Hình ảnh cấu trúc kênh biên trong thiết bị Hall lượng tử

Trong một khí electron hai chiều (2DEG) dưới tác dụng của từ trường với kích thước hữu hạn, các mức Landau cong lên tại các ranh giới do tiềm năng confinements. Các kênh biên được hình thành tại chỗ giao điểm với mức Fermi. Chúng tôi đã sử dụng kỹ thuật hình ảnh bằng laser với độ phân giải không gian 5 μm để khảo sát cấu trúc kênh biên trong một thanh Hall gallium arsenide ở nhiệt độ từ 1.5 K đến 150 mK. Chùm laser Ar+ được tập trung thành một điểm nhỏ trên bề mặt trên của thiết bị và điện áp quang Hall phát sinh được đo lường tùy thuộc vào vị trí của điểm đó. Kích thước của điện áp quang phụ thuộc vào hồ sơ tiềm năng trong thiết bị và, tại các hệ số lấp đầy mức Landau nguyên, đạt tối đa ở các cạnh. Trong thiết bị của chúng tôi, các vùng biên có vẻ rất rộng so với chiều dài từ tính.