Electron gas induced in SrTiO3


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

This mini-review is dedicated to the 85th birthday of Prof. L.V. Keldysh, from whom we have learned so much. In this paper, we study the potential and electron density depth profiles in surface accumulation layers in crystals with a large and nonlinear dielectric response such as SrTiO3 (STO) in the cases of planar, spherical, and cylindrical geometries. The electron gas can be created by applying an induction D0 to the STO surface. We describe the lattice dielectric response of STO using the Landau–Ginzburg free energy expansion and employ the Thomas–Fermi (TF) approximation for the electron gas. For the planar geometry, we arrive at the electron density profile n(x) ∝ (x + d)–12/7, where dD0–12/7. We extend our results to overlapping electron gases in GTO/STO/GTO heterojunctions and electron gases created by spill-out from NSTO (heavily n-type doped STO) layers into STO. Generalization of our approach to a spherical donor cluster creating a big TF atom with electrons in STO brings us to the problem of supercharged nuclei. It is known that for an atom with a nuclear charge Ze where Z > 170, electrons collapse onto the nucleus, resulting in a net charge Zn < Z. Here, instead of relativistic physics, the collapse is caused by the nonlinear dielectric response. Electrons collapse into the charged spherical donor cluster with radius R when its total charge number Z exceeds the critical value ZcR/a, where a is the lattice constant. The net charge eZn grows with Z until Z exceeds Z* ≈ (R/a)9/7. After this point, the charge number of the compact core Zn remains ≈ Z*, with the rest Z* electrons forming a sparse TF atom with it. We extend our studies of collapse to the case of long cylindrical clusters as well.

Об авторах

Han Fu

Fine Theoretical Physics Institute

Автор, ответственный за переписку.
Email: fuxxx254@umn.edu
США, Minneapolis, 55455

K. Reich

Fine Theoretical Physics Institute; Ioffe Physicotechnical Institute

Email: fuxxx254@umn.edu
США, Minneapolis, 55455; St. Petersburg, 194021

B. Shklovskii

Fine Theoretical Physics Institute

Email: fuxxx254@umn.edu
США, Minneapolis, 55455

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Inc., 2016

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».