Микроволновая фотопроводимость бесщелевых дираковских фермионов в HgTe квантовых ямах

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Проведено экспериментальное и теоретическое исследование микроволновой фотопроводимости системы бесщелевых дираковских фермионов в HgTe квантовых ямах критической толщины. Обнаружено, что фотопроводимость флуктуирует в зависимости от затворного напряжения в окрестности дираковской точки, а амплитуда флуктуаций растет с увеличением размера проводника и при уменьшении температуры. Предложено теоретическое объяснение микроволнового отклика. Оно базируется на предположении о существовании перколяционной двумерной фрактальной сетки геликоидальных краевых токовых состояний, возникающей в результате флуктуаций толщины ямы вблизи критического значения. Показано, что микрововолновая фотопроводимость такой сетки флуктуирует при изменении энергии Ферми, причем поведение амплитуды флуктуаций качественно согласуется с наблюдаемым в эксперименте.

Об авторах

Н. С. Кузьмин

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет

Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

A. C. Ярошевич

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения РАН

Email: jarosh@isp.nsc.ru
Новосибирск, Россия

Л. С. Брагинский

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет

Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

М. В. Энтин

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет

Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

З. Д. Квон

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет

Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

Н. Н. Михайлов

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет

Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

Список литературы

  1. B. B¨uttner, C. X. Liu, G. Tkachov, E. G. Novik, C. Br¨une, H. Buhmann, E. M. Hankiewicz, P. Recher, B. Trauzettel, S. C. Zhang and L. W. Molenkamp, Nature Phys. 7, 418 (2011).
  2. Z. D. Kvon, S. N. Danilov, D. A. Kozlov, C. Zoth, N.N. Mikhailov, S .A. Dvoretskii, and S. D. Ganichev, JETP Lett. 94, 816 (2011).
  3. G. Tkachev, C. Thienel, V. Pinneker, B. B¨uttner, C. Br¨une, H. Buhmann, L. W. Molenkamp, and E. M. Hankiewicz, Phys. Rev. Lett. 106, 076802 (2011).
  4. D. A. Kozlov, Z. D. Kvon, N. N. Mikhailov, and S. A. Dvoretskii, JETP Lett. 96, 730 (2012).
  5. 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).
  6. D. A. Kozlov, Z. D. Kvon, N. N. Mikhailov, JETP Lett. 100, 724 (2014).
  7. A.M. Shuvaev, V. Dziom, N. N. Mikhailov, Z. D. Kvon, Y. Shao, D. N. Basov, and A. Pimenov, Phys. Rev. B 96, 155434 (2017).
  8. A. Shuvaev, V. Dziom, J. Gospodariˆc, E. G. Novik, A. A. Dobretsova, N. N. Mikhailov, Z. D. Kvon, and A. Pimenov, Nanomaterials 12, 2492 (2022).
  9. M. M. Mahmoodian and M. V. Entin, Phys. Status Solidi b 256, 1800652 (2019).
  10. M. M. Mahmoodian and M. V. Entin, Phys. Rev. B 101, 125415 (2020).
  11. G. M. Gusev, Z. D. Kvon, D. A Kozlov, E. B. Olshanetsky, M. V. Entin, N. N. Mikhailov, 2D Mater. 9, 015021 (2022).
  12. B. L. Al’tshuler and D. E. Khmel’nitskii, JETP Lett. 42, 359 (1985).
  13. D. Stauffer and A. Aharony, Introduction to Percolation Theory, 2nd revised edition, Taylor & Francis, London (2003), p. 52.
  14. A. M. Dykhne, Soviet Physics JETP 32, 63 (1971).
  15. M. V. Entin, Semiconductors 31, 829 (1997).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024