'

Целочисленный квантовый эффект Холла

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Целочисленный квантовый эффект Холла B


Слайд 1

В сильном магнитном поле электрон локализован в окрестности своей классической орбиты Электрон дрейфует поперек электрического поля, а вдоль поля смещается только при наличии рассеяния


Слайд 2

Тензоры проводимости и сопротивления


Слайд 3

Классическое движение в магнитном поле . ~ ~ ~ Уравнение движения с трением и с усреднением по времени ~ ~ ~ ~ ~ z y x B E ~ При


Слайд 4

Продольная проводимость возникает в результате рассеяния ... ... в объеме ... или вдоль поверхности


Слайд 5

Магнитное и размерное квантования b B Вырожденность всех (N, Nz )-уровней одинакова и равна Число занятых уровней В полях n = i - целые числа и все занятые уровни заполнены полностью.


Слайд 6

Влияние края на энергию 2D-электрона в магнитном поле N=1 N=1 N=0 N=0


Слайд 7

Холловский мостик Диск Корбино rxx , rxy sxx Основные двумерные системы: пленки и ... ... гетероструктуры ... МОП-структуры Основные измерительные конфигурации


Слайд 8

K. von Klitzing, C. Probst and M. Pepper, Phys. Rev. Lett. 45, 494 (1980) Нобелевская работа


Слайд 9

G.Ebert, K. von Klitzing, C.Probst, K.Ploog, Sol. State Comm.44, 95 (1982) S.Koch, R.J.Haug, K. von Klitzing , K.Ploog Phys. Rev. B 43, 6828 (1991) ! Основные экспериментальные вопросы: 1. Точность и воспроизводимость rxy на плато 2. Относительная протяженность плато 3. Температурная зависимость rxx на плато


Слайд 10

Идеальный 2D-слой Идеальный 2D-слой в состоянии изолятора Локализованный уровень в неидеальном 2D-слое


Слайд 11

Случайный двумерный длиннопериодный потенциал превращает плоскость e = const в “холмистый пейзаж”. Уровень Ферми Все характерные длины случайного потенциала много больше ларморовского радиуса Поэтому электроны движутся по спиралям, навивающимся на эквипотенциали. Уровень Ландау превращается в полосу. Состояния на краях полосы локализованы вдоль замкнутых эквипотенциалей, но в центре полосы обязательно есть протяженные состояния, расположенные вдоль эквипотенциалей, уходящих на бесконечность.


Слайд 12

Длиннопериодный случайный потенциал Перколяционная сетка


Слайд 13

Неидеальный 2D-слой Изменение концентрации носителей Изменение магнитного поля


Слайд 14

Форма двумерной области между холловскими контактами несущественна


Слайд 15

Потенциал (или ток), приложенный извне Квазиидеальная полоска с двумя контактами Диск Корбино Эквипотенциали (обычно вдоль них течет холловский ток) На плато


Слайд 16

Токи текут : либо по краевым каналам , либо вдоль эквипотенциалей под уровнем Ферми На самом деле происходит распределение токов между краем и объемом в зависимости от рассеяния


Слайд 17

Температурная зависимость продольной проводимости в режиме квантового эффекта Холла (т.е. на плато) GaAs – AlxGa1-xAs E. Stahl, D. Weiss, G. Weimann, K. von Klitzing, K. Ploog, J. Phys. C 18, L783 (1985)


Слайд 18

D.C. Tsui, H.L. Stormer, A.C. Gossard Phys. Rev. B 25 1405 (1982) G.Ebert, K. von Klitzing, C.Probst, et al., Sol. State Comm.45, 625 (1983) Режим Эфроса- Шкловского Режим Мотта Температурная зависимость продольной проводимости в режиме квантового эффекта Холла (продолж.) GaAs – AlxGa1-xAs


Слайд 19

Цепочки фазовых переходов M.A. Paalanen, D.C. Tsui, A.C. Gossard, Phys. Rev. B 25, 5566 (1982)


Слайд 20

Всплывание уровней Д.Е. Хмельницкий, Phys. Lett. 106A, 182 (1984) Количество заполненных протяженных состояний (минизон Ландау) Эффективное количество состояний в каждой из минизон, у которой есть заполненное протяженное состояние При Wt < 1 локализованные состояния верхних минизон «просачиваются» под протяженные состояния нижних минизон. ~


Слайд 21

В 2D-системах уровень Ферми пропорционален концентрации n. Всплывание уровней (продолжение) Поэтому для i-того протяженного состояния E^(i) Например, в идеальной 2D-системе без магнитного поля e^(i)


Слайд 22

Всплывание уровней (Эксперимент) I. Glozman, C.E. Johnson, and H.W.Jiang, Phys. Rev. Lett. 74, 594 (1995)


Слайд 23

Всплывание уровней (Эксперимент) M. Hilke, D. Shahar, S.H. Song, D.C. Tsui, and Y.H.Xie, Phys. Rev. B 62, 6940 (2000)


Слайд 24

Двухпараметрический скейлинг


Слайд 25


×

HTML:





Ссылка: