Vysokochastotnyy effekt Kholla i poperechno-elektricheskie gal'vanomagnitnye volny v dvumernykh elektronnykh sistemakh s postoyannym tokom

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Получен тензор электродинамической проводимости для двумерной электронной системы с дрейфом на постоянном токе с учетом высокочастотного эффекта Холла (взаимодействия постоянного тока с переменным магнитным полем). Мы демонстрируем ограничения квазистатического подхода, пренебрегающего этим эффектом. С помощью электродинамической проводимости мы обнаруживаем новую двумерную поперечную электрическую (TE) электромагнитную моду. Эта мода является невзаимной с дисперсией ω = ku0 и проявляется в понижении коэффициента отражения ДЭС на резонансной частоте. Кроме того, мы предсказываем двулучепреломление падающей затухающей TE-волны в системе двумерной электронной системы с дрейфом и обнаруживаем намеки на черенковское усиление в низкочастотном пределе. Также обсуждаются предельные случаи, когда квазистатический подход уместен.

About the authors

A. S. Petrov

Московский физико-технический институт, лаборатория оптоэлектроники двумерных материалов

Email: petrov.as@mipt.ru
Долгопрудный, Россия

D. A. Svintsov

Московский физико-технический институт, лаборатория оптоэлектроники двумерных материалов

Долгопрудный, Россия

References

  1. O. V. Konstantinov and V. I. Perel, ZhETF 38, 161 (1960).
  2. B. W. Maxfield, Am. J. Phys. 37(3), 241 (1969).
  3. R. Bowers, C. Legendy, and F. Rose, Phys. Rev. Lett. 7(9), 339 (1961).
  4. R. A. Helliwell and M. G. Morgan, Proceedings of the IRE 47(2), 200 (1959).
  5. A. I. Morozov and P. Shubin, Sov. Phys. JETP 19, 484 (1964).
  6. V. N. Kopylov, JETP Lett. 29(1), 23 (1979).
  7. L. E. Gurevich and B. L. Gelmont, ZhETF 46, 884 (1964).
  8. V. N. Kopylov,JETP Lett. 28(3), 121 (1978).
  9. V. I. Falko and D. E. Khmelnitskii, ZhETF 95, 847 (1989).
  10. S. A. Mikhailov and K. Ziegler, Phys. Rev. Lett. 99(1), 016803 (2007).
  11. S. G. Menabde, D. R. Mason, E. E. Kornev, C. Lee, and N. Park, Sci. Rep. 6(1), 21523 (2016).
  12. I. M. Moiseenko, V. V. Popov, and D. V. Fateev, J. Phys. Condens. Matter 34(29), 295301 (2022).
  13. I. M. Moiseenko, V. V. Popov, and D. V. Fateev, J. Phys. Condens. Matter 35(25), 255301 (2023).
  14. P. S. Alekseev and A. P. Alekseeva, Phys. Rev. Lett. 123(23), 236801 (2019).
  15. D. A. Bandurin, E. M¨onah, K. Kapralov, I. Y. Phinney, K. Lindner, S. Liu, J. H. Edgar, I. A. Dmitriev, P. Jarillo-Herrero, D. Svintsov, and S. D. Ganichev, Nat. Phys. 18(4), 462 (2022).
  16. K. Kapralov and D. Svintsov,Phys. Rev. B 106(11), 115415 (2022).
  17. A. B. Mikhailovskii, Electromagnetic instabilities in an inhomogeneous plasma, IOP Publishing Bristol, Philadelphia and N.Y. (1992).
  18. J. Pozhela, Plasma and Current Instabilities in Semiconductors: International Series on the Science of the Solid State, Pergamon Press, Oxford, N.Y., Toronto, Sydney, Paris, Frankfurt (1981), v. 18.
  19. M. Dyakonov and M. Shur, IEEE Trans. Electron Devices 43(3), 380 (1996).
  20. V. Yu. Kachorovskii and M. S. Shur, Solid-State Electronics 52(2), 182 (2008).
  21. M. I. Dyakonov, Semiconductors 42, 984 (2008).
  22. O. Sydoruk, R. R. A. Syms, and L. Solymar, Appl. Phys. Lett. 97(26), 263504 (2010).
  23. A. S. Petrov and D. Svintsov, Phys. Rev. B 99(19), 195437 (2019).
  24. A. S. Petrov and D. Svintsov, Phys. Rev. Appl. 17(5), 054026 (2022).
  25. S. A. Mikhailov, Phys. Rev. 58(3), 1517 (1998).
  26. I. Kukushkin, J. Smet, S. A. Mikhailov, D. Kulakovskii, K. von Klitzing, and W. Wegscheider, Phys. Rev. Lett. 102(8), 081301 (2020).
  27. V. Muravev, P. Gusikhin, A. Zarezin, A. Zabolotnykh, V. Volkov, and I. Kukushkin, Phys. Rev. 102(8), 081301 (2020).
  28. I. V. Zagorodnev, A. A. Zabolotnykh, D. A. Rodionov, and V. A. Volkov, Nanomaterials 13(6), 975 (2023).
  29. I. S. Sokolov, D. V. Averyanov, O. E. Parfenov, A. N. Taldenkov, I. A. Karateev, A. M. Tokmachev, and V. G. Storchak, J. Alloys Compd. 884, 161078 (2021).
  30. I. S. Sokolov, D. V. Averyanov, O. E. Parfenov, A. N. Taldenkov, M. G. Rybin, A.M. Tokmachev, and V. G. Storchak, Small 19, 2301295 (2023).
  31. I. S. Sokolov, D. V. Averyanov, O. E. Parfenov, A. N. Taldenkov, A. M. Tokmachev, and V. G. Storchak, Carbon 218, 118769 (2024).
  32. A. D. Boardman, Electromagnetic surface modes, John Wiley & Sons Chichester, N.Y., Brisbane, Toronto, Singapore (1982).
  33. L. Zheng and S. D. Sarma, Phys. Rev. B 53, 9964 (1996).
  34. V. M. Muravev and I. V. Kukushkin, Phys.-Uspekhi 63(10), 975 (2020).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук