Vysokochastotnyy effekt Kholla i poperechno-elektricheskie gal'vanomagnitnye volny v dvumernykh elektronnykh sistemakh s postoyannym tokom
- Authors: Petrov A.S.1, Svintsov D.A.1
-
Affiliations:
- Issue: Vol 119, No 9-10 (2024)
- Pages: 768–774
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0370-274X/article/view/260867
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1234567824100112
- EDN: https://elibrary.ru/VMJWIY
- ID: 260867
Cite item
Abstract
Получен тензор электродинамической проводимости для двумерной электронной системы с дрейфом на постоянном токе с учетом высокочастотного эффекта Холла (взаимодействия постоянного тока с переменным магнитным полем). Мы демонстрируем ограничения квазистатического подхода, пренебрегающего этим эффектом. С помощью электродинамической проводимости мы обнаруживаем новую двумерную поперечную электрическую (TE) электромагнитную моду. Эта мода является невзаимной с дисперсией ω = ku0 и проявляется в понижении коэффициента отражения ДЭС на резонансной частоте. Кроме того, мы предсказываем двулучепреломление падающей затухающей TE-волны в системе двумерной электронной системы с дрейфом и обнаруживаем намеки на черенковское усиление в низкочастотном пределе. Также обсуждаются предельные случаи, когда квазистатический подход уместен.
References
- O. V. Konstantinov and V. I. Perel, ZhETF 38, 161 (1960).
- B. W. Maxfield, Am. J. Phys. 37(3), 241 (1969).
- R. Bowers, C. Legendy, and F. Rose, Phys. Rev. Lett. 7(9), 339 (1961).
- R. A. Helliwell and M. G. Morgan, Proceedings of the IRE 47(2), 200 (1959).
- A. I. Morozov and P. Shubin, Sov. Phys. JETP 19, 484 (1964).
- V. N. Kopylov, JETP Lett. 29(1), 23 (1979).
- L. E. Gurevich and B. L. Gelmont, ZhETF 46, 884 (1964).
- V. N. Kopylov,JETP Lett. 28(3), 121 (1978).
- V. I. Falko and D. E. Khmelnitskii, ZhETF 95, 847 (1989).
- S. A. Mikhailov and K. Ziegler, Phys. Rev. Lett. 99(1), 016803 (2007).
- S. G. Menabde, D. R. Mason, E. E. Kornev, C. Lee, and N. Park, Sci. Rep. 6(1), 21523 (2016).
- I. M. Moiseenko, V. V. Popov, and D. V. Fateev, J. Phys. Condens. Matter 34(29), 295301 (2022).
- I. M. Moiseenko, V. V. Popov, and D. V. Fateev, J. Phys. Condens. Matter 35(25), 255301 (2023).
- P. S. Alekseev and A. P. Alekseeva, Phys. Rev. Lett. 123(23), 236801 (2019).
- D. A. Bandurin, E. M¨onah, K. Kapralov, I. Y. Phinney, K. Lindner, S. Liu, J. H. Edgar, I. A. Dmitriev, P. Jarillo-Herrero, D. Svintsov, and S. D. Ganichev, Nat. Phys. 18(4), 462 (2022).
- K. Kapralov and D. Svintsov,Phys. Rev. B 106(11), 115415 (2022).
- A. B. Mikhailovskii, Electromagnetic instabilities in an inhomogeneous plasma, IOP Publishing Bristol, Philadelphia and N.Y. (1992).
- J. Pozhela, Plasma and Current Instabilities in Semiconductors: International Series on the Science of the Solid State, Pergamon Press, Oxford, N.Y., Toronto, Sydney, Paris, Frankfurt (1981), v. 18.
- M. Dyakonov and M. Shur, IEEE Trans. Electron Devices 43(3), 380 (1996).
- V. Yu. Kachorovskii and M. S. Shur, Solid-State Electronics 52(2), 182 (2008).
- M. I. Dyakonov, Semiconductors 42, 984 (2008).
- O. Sydoruk, R. R. A. Syms, and L. Solymar, Appl. Phys. Lett. 97(26), 263504 (2010).
- A. S. Petrov and D. Svintsov, Phys. Rev. B 99(19), 195437 (2019).
- A. S. Petrov and D. Svintsov, Phys. Rev. Appl. 17(5), 054026 (2022).
- S. A. Mikhailov, Phys. Rev. 58(3), 1517 (1998).
- I. Kukushkin, J. Smet, S. A. Mikhailov, D. Kulakovskii, K. von Klitzing, and W. Wegscheider, Phys. Rev. Lett. 102(8), 081301 (2020).
- V. Muravev, P. Gusikhin, A. Zarezin, A. Zabolotnykh, V. Volkov, and I. Kukushkin, Phys. Rev. 102(8), 081301 (2020).
- I. V. Zagorodnev, A. A. Zabolotnykh, D. A. Rodionov, and V. A. Volkov, Nanomaterials 13(6), 975 (2023).
- I. S. Sokolov, D. V. Averyanov, O. E. Parfenov, A. N. Taldenkov, I. A. Karateev, A. M. Tokmachev, and V. G. Storchak, J. Alloys Compd. 884, 161078 (2021).
- I. S. Sokolov, D. V. Averyanov, O. E. Parfenov, A. N. Taldenkov, M. G. Rybin, A.M. Tokmachev, and V. G. Storchak, Small 19, 2301295 (2023).
- I. S. Sokolov, D. V. Averyanov, O. E. Parfenov, A. N. Taldenkov, A. M. Tokmachev, and V. G. Storchak, Carbon 218, 118769 (2024).
- A. D. Boardman, Electromagnetic surface modes, John Wiley & Sons Chichester, N.Y., Brisbane, Toronto, Singapore (1982).
- L. Zheng and S. D. Sarma, Phys. Rev. B 53, 9964 (1996).
- V. M. Muravev and I. V. Kukushkin, Phys.-Uspekhi 63(10), 975 (2020).