Gigantskoe prostranstvennoe pereraspredelenie elektronov v shirokoy kvantovoy yame, indutsirovannoe kvantuyushchim magnitnym polem

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В образцах полевых транзисторов на основе гетероструктур GaAs/AlGaAs с электронной системой в одиночной квантовой яме GaAs шириной 50 нм обнаружен стимулированный квантующим магнитным полем переход из двухслойного состояния системы в нулевом магнитном поле в однослойное при заполнении нижнего уровня Ландау. В отличие от результатов для квантовой ямы шириной 60 нм (S. I. Dorozhkin, A. A. Kapustin, I. B. Fedorov, V. Umansky, and J. H. Smet, Phys. Rev. B 102, 235307 (2020)) однослойное состояние наблюдается не только в несжимаемых состояниях электронной системы на факторах заполнения единица и двойка, реализующих состояния квантового эффекта Холла, но и в сжимаемых состояниях между этими факторами заполнения. Установлено пространственное расположение однослойной системы в квантовой яме, которое оказалось независящим от распределения электронов по слоям в слабом магнитном поле, и дано качественное объяснение этому наблюдению. Обнаруженный переход, предположительно, объясняется отрицательной сжимаемостью двумерных электронных систем, обусловленной обменно-корреляционными вкладами в электрон-электронное взаимодействие.

References

  1. A. G. Davies, C. H. W. Barnes, K. R. Zolleis, J. T. Nicholls, M. Y. Simmons, and D. A. Ritchie, Phys. Rev. B 54, R17331 (1996).
  2. H. Deng, Y. Liu, I. Jo, L. N. Pfei er, K. W. West, K. W. Baldwin, and M. Shayegan, Phys. Rev. B 96, 081102(R) (2017).
  3. J. Nuebler, B. Friess, V. Umansky, B. Rosenow, M. Heiblum, K. von Klitzing, and J. Smet, Phys. Rev. Lett. 108, 046804 (2012).
  4. С. И. Дорожкин, Письма в ЖЭТФ 103, 578 (2016).
  5. S. I. Dorozhkin, A. A. Kapustin, I. B. Fedorov, V. Umansky, and J. H. Smet, Phys. Rev. B 102, 235307 (2020).
  6. S. M. Girvin and A. H. MacDonald, in Perspectives on Quantum Hall E ects, ed. by S. Das Sarma and A. Pinczuk, Wiley, N.Y. (1997).
  7. V. Piazza, V. Pellegrini, F. Beltram, W. Wegscheider, T. Jungwirth, and A. H. MacDonald, Nature (London) 402, 638 (1999).
  8. V. T. Dolgopolov, A. A. Shashkin, E. V. Deviatov, F. Hastreiter, M. Hartung, A. Wixforth, K. L. Campman, and A. C. Gossard, Phys. Rev. B 59, 13235 (1999).
  9. S. I. Dorozhkin, A. A. Kapustin, I. B. Fedorov, V. Umansky, K. von Klitzing, and J. H. Smet, J. Appl. Phys. 123, 084301 (2018).
  10. В. М. Поляновский, ФТП 22, 2230 (1988).
  11. P. T. Coleridge, Semicond. Sci. Technol. 5, 961 (1990)
  12. А. А. Капустин, С. И. Дорожкин, И. Б. Федоров, В. Уманский, Ю. Х. Смет, Письма в ЖЭТФ 110, 407 (2019).
  13. S. J. Papadakis, J. P. Lu, M. Shayegan, S. R. Parihar, and S. A. Lyon, Phys. Rev. B 55, 9294 (1997).
  14. С. И. Дорожкин, А. А. Шашкин, Н. Б. Житенев, В. Т. Долгополов, Письма в ЖЭТФ 44, 189 (1986).
  15. S. I. Dorozhkin, J. H. Smet, K. von Klitzing, V. Umansky, R. J. Haug, and K. Ploog, Phys. Rev. B 63, 121301(R) (2001).
  16. А. А. Быков, Д. В. Номоконов, А. В. Горан, И. С. Стрыгин, А. К. Бакаров, С. Абеди, С. А. Виткалов, Письма в ЖЭТФ 114, 486 (2021).
  17. S. Nagano, K. S. Singwi, and S. Ohnishi, Phys. Rev. B 29, 1209 (1984).
  18. J. P. Eisenstein, L. N. Pfei er, and K. W. West, Phys. Rev. Lett. 68, 674 (1992).
  19. J. P. Eisenstein, L. N. Pfei er, and K. W. West, Phys. Rev. B 50, 1760 (1994).
  20. P. P.Ruden and Zh. Wu, Appl. Phys. Lett. 59, 2165 (1991).
  21. L. Zheng, M. W. Ortalano, and S. Das Sarma, Phys. Rev. B 55, 4506 (1997).
  22. F. A. Reboredo and C. R. Proetto, Phys. Rev. B 58, 7450 (1998).
  23. S. Das Sarma, M. W. Ortalano, and L. Zheng, Phys. Rev. B 58, 7453 (1998).
  24. A. V. Dmitriev, Semicond. Sci. Technol. 14, 852 (1999).

Copyright (c) 2023 Российская академия наук

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies