Odnovremennoe nablyudenie tsiklotronnogo rezonansa dyrok i elektronov v dvoynoy kvantovoy yame HgTe/CdHgTe v usloviyakh effekta “opticheskogo zatvora”
- Авторлар: Bovkun L.1,2, Krishtopenko S.3,4, Aleshkin V.2, Mikhaylov N.5, Dvoretskiy S.5, Tepp F.3, Orlita M.1, Gavrilenko V.2, Ikonnikov A.4
-
Мекемелер:
- Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses, CNRS-UGA-EMFL-UPS-INSA
- Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences
- Laboratoire Charles Coulomb, UMR CNRS 5221, Université de Montpellier
- Faculty of Physics, Moscow State University
- Rzhanov Institute of Semiconductor Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences
- Шығарылым: Том 118, № 11-12 (12) (2023)
- Беттер: 860-868
- Бөлім: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0370-274X/article/view/246999
- DOI: https://doi.org/10.31857/S123456782323012X
- EDN: https://elibrary.ru/MVTGHW
- ID: 246999
Дәйексөз келтіру
Аннотация
Spectral studies of the photoconductivity in the temperature range of T = 5–70 K, as well as studies of the magneto-absorption and magnetotransport at T = 4.2 K, have been performed in a HgTe/CdHgTe heterostructure with a double quantum well under an “optical gate” effect. Studies of magneto-absorption spectra under the controlled optical exposure have made it possible to observe absorption lines caused by both the cyclotron resonances of electrons and holes simultaneously. The coexistence of electrons and holes in the HgTe/CdHgTe double quantum well with a relatively large bandgap (~80 meV) indicates the appearance of a strongly inhomogeneous light-induced distribution of charge carriers in the plane of the structure. Experimental results obtained clearly demonstrate disadvantages of the control of the Fermi level positions in heterostructures with HgTe/CdHgTe quantum wells by means of the optical gate.
Авторлар туралы
L. Bovkun
Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses, CNRS-UGA-EMFL-UPS-INSA; Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences
Email: antikon@physics.msu.ru
FR-38042, Grenoble, France; 603950, Nizhny Novgorod, Russia
S. Krishtopenko
Laboratoire Charles Coulomb, UMR CNRS 5221, Université de Montpellier; Faculty of Physics, Moscow State University
Email: antikon@physics.msu.ru
34095, Montpellier, France; 119991, Moscow, Russia
V. Aleshkin
Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences
Email: antikon@physics.msu.ru
603950, Nizhny Novgorod, Russia
N. Mikhaylov
Rzhanov Institute of Semiconductor Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences
Email: antikon@physics.msu.ru
630090, Novosibirsk, Russia
S. Dvoretskiy
Rzhanov Institute of Semiconductor Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences
Email: antikon@physics.msu.ru
630090, Novosibirsk, Russia
F. Tepp
Laboratoire Charles Coulomb, UMR CNRS 5221, Université de Montpellier
Email: antikon@physics.msu.ru
34095, Montpellier, France
M. Orlita
Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses, CNRS-UGA-EMFL-UPS-INSA
Email: antikon@physics.msu.ru
FR-38042, Grenoble, France
V. Gavrilenko
Institute for Physics of Microstructures, Russian Academy of Sciences
Email: antikon@physics.msu.ru
603950, Nizhny Novgorod, Russia
A. Ikonnikov
Faculty of Physics, Moscow State University
Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: antikon@physics.msu.ru
119991, Moscow, Russia
Әдебиет тізімі
- L.G. Gerchikov and A. Subashiev, Phys. Status Solidi B 160, 443 (1990).
- B.A. Bernevig, T. L. Hughes, and S.C. Zhang, Science 314, 1757 (2006).
- S. S. Krishtopenko, I. Yahniuk, D.B. But, V. I. Gavrilenko, W. Knap, and F. Teppe, Phys. Rev. B 94, 245402 (2016).
- B. Buttner, C.X. Liu, G. Tkachov, E.G. Novik, C. Brune, H. Buhmann, E.M. Hankiewicz, P. Recher, B. Trauzettel, S.C. Zhang, and L.W. Molenkamp, Nat. Phys. 7, 418 (2011).
- З.Д. Квон, С.Н. Данилов, Д.А. Козлов, К. Цот, Н.Н. Михайлов, С.А. Дворецкий, С.Д. Ганичев, Письма в ЖЭТФ 94, 895 (2011).
- M. Zholudev, F. Teppe, M. Orlita et al. (Collaboration), Phys. Rev. B 86, 205420 (2012).
- J. Ludwig, Yu.B. Vasilyev, N.N. Mikhailov, J.M. Poumirol, Z. Jiang, O. Vafek, and D. Smirnov, Phys. Rev. B 89, 241406(R) (2014).
- V. Dziom, A. Shuvaev, N.N. Mikhailov, and A. Pimenov, 2D Mater. 4, 024005 (2017).
- M. Marcinkiewicz, S. Ruffenach, S. S. Krishtopenko et al. (Collaboration), Phys. Rev. B 96, 035405 (2017).
- A. Shuvaev, V. Dziom, J. Gospodariˇc E.G. Novik, A.A. Dobretsova, N.N. Mikhailov, Z.D. Kvon, and A. Pimenov, Nanomaterials 12, 2492 (2022).
- M. K¨onig, S. Wiedmann, C. Br¨une, A. Roth, H. Buhmann, L.W. Molenkamp, X. L.Qi, and S.C. Zhang, Science 318, 766 (2007).
- A. Roth, C. Br¨une, H. Buhmann, L.W. Molenkamp, J. Maciejko, X.L. Qi, and S.C. Zhang, Science 325, 294 (2009).
- E.B. Olshanetsky, Z.D. Kvon, G.M. Gusev, A.D. Levin, O.E. Raichev, N.N. Mikhailov, and S.A. Dvoretsky, Phys. Rev. Lett. 114, 126802 (2015).
- З.Д. Квон, Е.Б. Ольшанецкий, Д.А. Козлов, Н.Н. Михайлов, С.А. Дворецкий, Письма в ЖЭТФ 87, 588 (2008).
- M. S. Zholudev, A.V. Ikonnikov, F. Teppe, M. Orlita, K.V. Maremyanin, K.E. Spirin, V. I. Gavrilenko, W. Knap, S.A. Dvoretskiy, and N.N. Mihailov, Nanoscale Res. Lett 7, 534 (2012).
- А.А. Грешнов, Ю.Б. Васильев, Н.Н. Михайлов, Г.Ю. Васильева, Д. Смирнов, Письма в ЖЭТФ 97, 108 (2013).
- J. Gospodariˇc, A. Shuvaev, N.N. Mikhailov, Z.D. Kvon, E.G. Novik, and A. Pimenov, Phys. Rev. B 104, 115307 (2021).
- C. Br¨une, C.X. Liu, E.G. Novik, E.M. Hankiewicz, H. Buhmann, Y.L. Chen, X. L. Qi, Z.X. Shen, S.C. Zhang, and L.W. Molenkamp, Phys. Rev. Lett. 106, 126803 (2011).
- D.A. Kozlov, Z.D. Kvon, E.B. Olshanetsky, N.N. Mikhailov, S.A. Dvoretsky, and D. Weiss, Phys. Rev. Lett. 112, 196801 (2014).
- S. S. Krishtopenko, W. Knap, and F. Teppe, Sci. Rep. 6, 30755 (2016).
- S. S. Krishtopenko, Sci. Rep. 11, 21060 (2021).
- M. Z. Hasan and C. L. Kane, Rev. Mod. Phys. 82, 3045 (2010).
- G.M. Gusev, E.B. Olshanetsky, F.G.G. Hernandez, O.E. Raichev, N.N. Mikhailov, and S.A. Dvoretsky, Phys. Rev. B 101, 241302(R) (2020).
- G.M. Gusev, E.B. Olshanetsky, F.G.G. Hernandez, O.E. Raichev, N.N. Mikhailov, and S.A. Dvoretsky, Phys. Rev. B 103, 035302 (2021).
- M.V. Yakunin, S. S. Krishtopenko, W. Desrat, S.M. Podgornykh, M.R. Popov, V.N. Neverov, S.A. Dvoretsky, N.N. Mikhailov, F. Teppe, and B. Jouault, Phys. Rev. B 102, 165305 (2020).
- К.Е. Спирин, Д.М. Гапонова, К.В. Маремьянин, В. В. Румянцев, В.И. Гавриленко, Н.Н. Михайлов, С.А. Дворецкий, Физика и техника полупроводников 52, 1482 (2018).
- I. Nikolaev, A. Kazakov, K. Drozdov, M. Bannikov, K. Spirin, R. Menshchikov, S. Dvoretsky, N. Mikhailov, D. Khokhlov, and A. Ikonnikov, J. Appl. Phys. 132, 234301 (2022).
- M.K. Sotnichuk, A. S. Kazakov, I.D. Nikolaev, K.A. Drozdov, R.V. Menshchikov, S.A. Dvoretsky, N.N. Mikhailov, D.R. Khokhlov, and A.V. Ikonnikov, Photonics 10, 877 (2023).
- A. L. Yeats, Y. Pan, A. Richardella, P. J. Mintun, N. Samarth, and D.D. Awschalom, Sci. Adv. 1, e1500640 (2015).
- И.Д. Николаев, Т.А. Уаман Светикова, В.В. Румянцев, М.С. Жолудев, Д.В. Козлов, С.В. Морозов, С.А. Дворецкий, Н.Н. Михайлов, В.И. Гавриленко, А.В. Иконников, Письма в ЖЭТФ 111, 682 (2020).
- C. Zoth, P. Olbrich, P. Vierling, K.-M. Dantscher, V.V. Bel'kov, M.A. Semina, M.M. Glazov, L.E. Golub, D.A. Kozlov, Z.D. Kvon, N.N. Mikhailov, S.A. Dvoretsky, and S.D. Ganichev, Phys. Rev. B 90, 205415 (2014).
- A. Kastalsky and J.C.M. Hwang, Solid State Commun. 51, 317 (1984).
- L.C. Tsai, C. F. Huang, J.C. Fan, Y.H. Chang, and Y. F. Chen, J. Appl. Phys. 84, 877 (1998).
- W.C. Wang, L.C. Tsai, J.C. Fan, and Y. F. Chen, J. Appl. Phys. 86, 3152 (1999).
- A. S. Chaves and H. Chacham, Appl. Phys. Lett. 66, 727 (1995).
- В.Я. Алшкин, В.И. Гавриленко, Д.М. Гапонова, А.В. Иконников, К.В. Маремьянин, С. В. Морозов, Ю. Г. Садофьев, S.R. Johnson, and Y.H. Zhang, Физика и техника полупроводников 39, 30 (2005).
- К.Е. Спирин, К.П. Калинин, С.С. Криштопенко, К.В. Маремьянин, В.И. Гавриленко, Ю. Г. Садофьев, Физика и техника полупроводников 46, 1424 (2012).
- Л.С. Бовкун, С.С. Криштопенко, А.В. Иконников, В.Я. Алешкин, А.М. Кадыков, S. Ruffenach, C. Consejo, F. Teppe, W. Knap, M. Orlita, B. Piot, M. Potemski, Н.Н. Михайлов, С.А. Дворецкий, В.И. Гавриленко, Физика и техника полупроводников 50, 1554 (2016).
- M. Schultz, U. Merkt, A. Sonntag, U. Rossler, R. Winkler, T. Colin, P. Helgesen, T. Skauli, and S. Løvold, Phys. Rev. B 57, 14772 (1998).
- А.В. Иконников, М.С. Жолудев, К.В. Маремьянин, К.Е. Спирин, A.A. Ластовкин, В.И. Гавриленко, С.А. Дворецкий, Н.Н. Михайлов, Письма в ЖЭТФ 95, 452 (2012).
- L. S. Bovkun, A.V. Ikonnikov, V.Ya. Aleshkin, K.V. Maremyanin, N.N. Mikhailov, S.A. Dvoretskii, S. S. Krishtopenko, F. Teppe, B.A. Piot, M. Potemski, M. Orlita, and V. I. Gavrilenko, Opto-Electronics Review 27, 213 (2019).
- L. S. Bovkun, A.V. Ikonnikov, V.Ya. Aleshkin, K.E. Spirin, V. I. Gavrilenko, N.N. Mikhailov, S.A. Dvoretskii, F. Teppe, B.A. Piot, M. Potemski, and M. Orlita, J. Phys. Condens. Matter 31, 145501 (2019).
- A.V. Ikonnikov, S. S. Krishtopenko, O. Drachenko et al. (Collaboration), Phys. Rev. B 94, 155421 (2016).
- Л.С. Бовкун, А.В. Иконников, В.Я. Алешкин, С.С. Криштопенко, Н.Н. Михайлов, С.А. Дворецкий, М. Потемски, Б. Пио, М. Орлита, В.И. Гавриленко, Письма в ЖЭТФ 108, 352 (2018).
- М.С. Жолудев, Ф. Теп, С. В. Морозов, М. Орлита, К. Консейо, С. Руфенах, В. Кнап, В.И. Гавриленко, С.А. Дворецкий, Н.Н. Михайлов, Письма в ЖЭТФ 100, 895 (2014).
- A.V. Ikonnikov, M. S. Zholudev, K.E. Spirin et al. (Collaboration), Semicond. Sci. Technol. 26, 125011 (2011).
- В. В. Румянцев, А.В. Иконников, А.В. Антонов, С. В. Морозов, М.С. Жолудев, К.Е. Спирин, В.И. Гавриленко, С.А. Дворецкий, Н.Н. Михайлов, Физика и техника полупроводников 47, 1446 (2013).
- А.В. Иконников, Л.С. Бовкун, В.В. Румянцев, С.С. Криштопенко, В.Я. Алешкин, А.М. Кадыков, M. Orlita, M. Potemski, В.И. Гавриленко, С. В. Морозов, С.А. Дворецкий, Н.Н. Михайлов, Физика и техника полупроводников 51, 1588, (2017).
- S. Dvoretsky, N. Mikhailov, Y. Sidorov, V. Shvets, S. Danilov, B. Wittman, and S. Ganichev, J. Electron. Mater. 39, 918 (2010).
- N.N. Mikhailov, R.N. Smirnov, S.A. Dvoretsky, Y.G. Sidorov, V.A. Shvets, E.V. Spesivtsev, and S.V. Rykhlitski, Int. J. Nanotechnol. 3, 120 (2006).
- S. Brosig, K. Ensslin, R. J. Warburton, C. Nguyen, B. Brar, M. Thomas, and H. Kroemer, Phys. Rev. B 60, R13989(R) (1999).