产生量子化反常霍尔效应的方法技术

本发明专利技术涉及一种产生量子化反常霍尔效应的方法，包括：在绝缘基底上制备厚度为3QL至5QL的拓扑绝缘体量子阱薄膜；在制备该拓扑绝缘体量子阱薄膜的同时对该拓扑绝缘体量子阱薄膜掺杂第一元素与第二元素，形成磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜，该第一元素与该第二元素在该磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜中分别引入空穴型载流子与电子型载流子，使该磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜中载流子浓度载流子浓度降到1×1013cm-2以下，该第一元素与该第二元素中的一种对该拓扑绝缘体量子阱薄膜进行磁性掺杂；以及对该磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜施加场电压使载流子浓度进一步降低至实现量子化反常霍尔效应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于凝聚态物理领域，涉及一种。
技术介绍
霍尔效应(Hall effect, HE)是由美国物理学家霍尔(E. H. Hall)于1879年在研究金属的导电结构时发现的。当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象便是霍尔效应。随后科学家们在磁性材料中发现了反常霍尔效应(anomalous Hall effect, AHE)以及在半导体中发现了自旋霍尔效应(spin Hall effect, SHE)。从理论上讲，这三种霍尔效应在一定的条件下应该存在其相应的量子化形式。1980年，德国物理学家克利青(K. V.Klitzing)等在研究极低温度和强磁场中的半导体二维电子气的输运性质时发现了量·子霍尔效应(quantum Hall effect, QHE) (Klitzing Κ. V. et al. , New Method forHigh-Accuracy Determination of the Fine-Structure Constant Based on QuantizedHall Resistance, Phy本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生量子化反常霍尔效应的方法，包括：在绝缘基底上制备厚度为3QL至5QL的拓扑绝缘体量子阱薄膜；在制备该拓扑绝缘体量子阱薄膜的同时对该拓扑绝缘体量子阱薄膜掺杂第一元素与第二元素，形成磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜，该第一元素与该第二元素在该磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜中分别引入空穴型载流子与电子型载流子，使该磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜中载流子浓度载流子浓度降到1×1013cm?2以下，该第一元素与该第二元素中的一种对该拓扑绝缘体量子阱薄膜进行磁性掺杂；以及对该磁性掺杂拓扑绝缘体量子阱薄膜施加场电压使载流子浓度进一步降低至实现量子化反常霍尔效应。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛其坤，何珂，马旭村，陈曦，王立莉，王亚愚，吕力，常翠祖，冯硝，
申请(专利权)人：清华大学，中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：