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公开(公告)号：CN111883641B
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202010708265.2
申请日：2020-07-22
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种室温热激发自旋极化电流源及其实现方法。本发明通过在拓扑半金属中引入温度梯度，实现热激发自旋极化电流的产生和监测；通过改变加热端的位置来改变电子的热扩散方向，能够实现对自旋极化方向的有效调控；通过改变栅极电压的方式调节电子的自旋极化率；本发明能够稳定工作到室温，解决了传统自旋极化电流源工作温度偏低的问题；纳米尺寸的器件结构和简单便捷的制备工艺也方便未来自旋电子学器件的大规模集成；而且不同于传统电荷流激发自旋流的方法，热激发自旋极化电流源利用温度差来控制热流、电荷流和自旋流，能够将电子元器件集成中产生的热量进行回收循环使用，是一种低能耗高功效的环保型器件。
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公开(公告)号：CN111883641A
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN202010708265.2
申请日：2020-07-22
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种室温热激发自旋极化电流源及其实现方法。本发明通过在拓扑半金属中引入温度梯度，实现热激发自旋极化电流的产生和监测；通过改变加热端的位置来改变电子的热扩散方向，能够实现对自旋极化方向的有效调控；通过改变栅极电压的方式调节电子的自旋极化率；本发明能够稳定工作到室温，解决了传统自旋极化电流源工作温度偏低的问题；纳米尺寸的器件结构和简单便捷的制备工艺也方便未来自旋电子学器件的大规模集成；而且不同于传统电荷流激发自旋流的方法，热激发自旋极化电流源利用温度差来控制热流、电荷流和自旋流，能够将电子元器件集成中产生的热量进行回收循环使用，是一种低能耗高功效的环保型器件。
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公开(公告)号：CN119968100A
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202510451283.X
申请日：2025-04-11
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于硅锗量子阱的栅控霍尔元件及其实现方法。本发明采用硅锗量子阱结构，与传统硅MOS工艺兼容，避免了开发新材料基底的高成本，能够方便地匹配现有的硅基集成电路；本发明通过栅压调控载流子浓度，能够分别适应恒压和恒流工作模式；并且能够调控至高迁移率，有效降低器件的散热和功耗；此外，栅压能灵活调节霍尔元件的灵敏度，匹配不同负载下的磁场范围，适应不同的应用需求；本发明方案显著提升了器件的性能和工作灵活性，使单个器件兼具高灵敏度测量能力，并适应多种工作模式，有助于减少元件数量，优化电路设计，并提升大规模集成与开发的便利性；本发明应用于磁场测量，尤其适用于低温环境下微弱磁场的探测。
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公开(公告)号：CN113410376A
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110952523.6
申请日：2021-08-19
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了基于拓扑半金属纳米结构的拓扑量子比特装置及实现方法。本发明在拓扑半金属单晶纳米结构和超导层的异质结中形成拓扑超导体，通过顶栅和背栅的双栅电压调控载流子迁移率，从而调控量子限制效应，使纳米结构的电子能带结构的拓扑性质发生变化，在拓扑能带区间的两端各形成一个马约拉纳量子态，并通过栅压调控拓扑相变对马约拉纳量子态进行编织操作，以物理构筑拓扑量子比特；本发明基于拓扑半金属纳米结构的拓扑相变，构建马约拉纳量子态，保证马约拉纳量子态不会因波函数重叠而退相干，提高了拓扑量子比特器件的鲁棒性；马约拉纳量子态的编织操作只需纯电学调制，无需外加磁场，操作简单，有利于拓扑量子比特的集成和应用。
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公开(公告)号：CN113410376B
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202110952523.6
申请日：2021-08-19
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了基于拓扑半金属纳米结构的拓扑量子比特装置及实现方法。本发明在拓扑半金属单晶纳米结构和超导层的异质结中形成拓扑超导体，通过顶栅和背栅的双栅电压调控载流子迁移率，从而调控量子限制效应，使纳米结构的电子能带结构的拓扑性质发生变化，在拓扑能带区间的两端各形成一个马约拉纳量子态，并通过栅压调控拓扑相变对马约拉纳量子态进行编织操作，以物理构筑拓扑量子比特；本发明基于拓扑半金属纳米结构的拓扑相变，构建马约拉纳量子态，保证马约拉纳量子态不会因波函数重叠而退相干，提高了拓扑量子比特器件的鲁棒性；马约拉纳量子态的编织操作只需纯电学调制，无需外加磁场，操作简单，有利于拓扑量子比特的集成和应用。
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