Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики

НАЧАЛО | ПОИСК | ДЛЯ АВТОРОВ | ПОМОЩЬ

Общая информация о журнале

Проверить статус статьи

ЖЭТФ, Том 140, Вып. 2, стр. 350 (Август 2011)
(Английский перевод - JETP, Vol. 113, No 2, p. 306, August 2011 доступен on-line на www.springer.com )

ЭКРАНИРОВКА И КРАЕВЫЕ СОСТОЯНИЯ В ДВУМЕРНЫХ МЕТАЛЛАХ ПРИ НАЛИЧИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Шикин В.Б., Назин С.

Поступила в редакцию: 31 Декабря 2010

DJVU (242.2K) PDF (511.8K)

Определена длина λ₀, на которой у покрытого двумерными (2D) электронами края 2D-образца сохраняется латеральная, нормальная границе, компонента электрического поля $E_{\perp}$ . Ее наличие и конечность являются следствиями согласованного процесса экранирования электронами металла внешних полей, формирующих границы реальных 2D-систем. В рамках приближения среднего поля учтено влияние $E_{\perp}$ на структуру электронных краевых состояний магнитного происхождения (МКС) в широком интервале внешних полей: от квазиклассического предела ( $\epsilon_F\gg \hbar\omega_c$ ) до ситуации с квантовым эффектом Холла (КЭХ), когда $\epsilon_F\ll \hbar\omega_c$ (здесь ε_F - энергия Ферми 2D-системы, $\hbar\omega_c$ - циклотронная энергия). В квазиклассическом пределе посчитано положение пиков МКС на фоне их идеального распределения вдоль периметра 2D-круга в известной задаче о поперечной магнитной фокусировке. В режиме КЭХ предложено систематическое описание структуры скин-слоя с $\lambda_H \ge \lambda_0$ , состоящего из набора так называемых целочисленных полосок (перекрывающихся или независимых), являющихся носителями универсальной квантовой проводимости. Обращается внимание на относительно большую вероятность перекрытия полей соседних полосок и возможности описания возникающих при этом связанных целочисленных каскадов. Комментируются существующие данные о туннельном токе через целочисленные полоски в λ_H-слое, дающие полезную информацию о фактическом состоянии границы 2D-системы. Отмечена естественная аналогия между свойствами МКС и хорошо известной задачей о деталях баллистической проводимости $\sigma_{\parallel}$ узких электронных каналов в магнитном поле H. Формализм обеих задач идентичен в условиях $\lambda_H\ge w$ , где 2w - эффективная ширина квазиодномерного канала. Систематизирована имеющаяся информация о поведении зависимости $\sigma_{\parallel}(H)$ в широком интервале магнитных полей. Наблюдаемые признаки КЭХ в поведении $\sigma_{\parallel}(H)$ наиболее убедительно свидетельствуют о реальности образования разных модификаций целочисленных полосок в неоднородных 2D-системах при наличии квантующего магнитного поля.

Сообщить о технических проблемах