Квантовый транспорт и коллективные явления в двумерных электронных системах в гетероструктурах AlGaAs/GaAs и AlGaN/GaN, квантовых ямах CdHgTe/HgTe/CdHgTe. - презентация

1 Квантовый транспорт и коллективные явления в двумерных электронных системах в гетероструктурах AlGaAs/GaAs и AlGaN/GaN, квантовых ямах CdHgTe/HgTe/CdHgTe и наноструктурах на их основе Организация Исполнитель: Институт физики полупроводников СО РАН, Новосибирск пр.Лаврентьева, 13. Научный руководитель проекта: зав.лаб. д.ф.-м.н. Квон Зе Дон

2 Цель работы Экспериментальное исследование новых квантовых эффектов и коллективных явлений в двумерных электронных системах в гетероструктурах AlGaAs/GaAs и AlGaN/GaN, квантовых ямах CdHgTe/HgTe/GdHgTe и наноструктурах на их основе. Квантовый транспорт и коллективные явления в узких квантовых проволоках с и латеральных короткопериодных сверхрешетках Двумерный полуметалл в квантовых ямах на основе HgTe

3 Латтинжеровская жидкость в узких квантовых проволоках. На рисунке слева квантовая проволока без примеси. Ее полная проводимость квантована. Согласно современным теориям из-за взаимодействия между электронами они создают так называемую жидкость Латтинжера. Добавление одной примеси в такую жидкость должно приводить к разрушению квантования из-за фактического торможения такой электронной жидкости этой примесью. Экспериментальная проверка такого предсказания является одной из самых важных задач физики сильно коррелированных систем.

4 Регулярность и хаос в периодических нанорешетках Соизмеримые пики и h/e осцилляции – отражение регулярных электронных траекторий в такой решетке. Наряду с этим в них существуют и хаотические траектории, приводящие к флуктуационному поведению сопротивления.

5 Регулярность и хаос в периодических нанорешетках Соизмеримые пики магнитосопротивления и осцилляции Ааронова-Бома в решетке с периодом 200 нм

6 Металлы, диэлектрики и полуметаллы. При нулевой температуре в металле существует только один тип носителей заряда (либо электроны либо дырки), а в диэлектрике их концентрация равна нулю. Принципиальное отличительное свойство полуметалла – одновременное существование электронов и дырок.

7 Двумерный полуметалл в квантовой яме на основе теллурида ртути Энергетический спектр Структура с HgTe квантовой ямой До последнего времени экспериментально исследовались только двумерные металлы и диэлектрики и трехмерные полуметаллы. Недавно в ИФП СО РАН открыт двумерный полуметалл, существующий в квантовых ямах на основе бесщелевого полупроводника теллурида ртути (HgTe) благодаря особенностям размерного квантования его спектра. Это открытие позволит изучить целый ряд новых явлений, обусловленных взаимодействием равновесных электронов и дырок.

8 Результаты, ожидаемые в 2009 г. 1. Дальнейшее развитие электронной литографии и плазмохимического травления гетероструктур AlGaAs/GaAs с целью увеличения их разрешающей способности и изготовления на их основе сверхмалых квантовых интерферометров и нанорешеток. Создание технологии изготовления наноструктур на основе квантовых ям CdHgTe/HgTe/GdHgTe. 2. Будет установлена роль эффектов взаимодействия в поведении осцилляций Аронова-Бома малых кольцевых квантовых интерферометров. 3. Определение основные механизмов рассеяния в двумерном полуметалле в квантовых ямах на основе теллурида ртути. Наблюдение эффектов электронно- дырочного рассеяния. 4. Будет дан ответ на вопрос возможно ли существование перехода двумерный полуметалл – двумерный экситонный диэлектрик в квантовых ямах CdHgTe/HgTe/GdHgTe.