Квантовые поправки к проводимости разупорядоченных двумерных систем

• Автор: Германенко, Александр Викторович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 329 с. : ил.

1 Свойства двумерных систем

1.1 Спектр двумерных состояний

1.2 Классическая проводимость

1.3 Интерференционная квантовая поправка

1.3.1 Слабая локализация в отсутствие магнитного поля

1.3.2 Время неупругой релаксации фазы

1.3.3 Отрицательное магнитосопротивление

[Щ 1.3.4 Влияние спиновой релаксации на интерференционную квантовую поправку: слабая антилокализация

1.3.5 Спиновая релаксация и магнитосопротивление

1.3.6 Интерференционная поправка и эффект Холла

1.4 Влияние электрон-электронного взаимодействия на проводимость

1.5 Квантовые поправки при уменьшении проводимости
Цели работы
2 Методика эксперимента
2.1 Образцы
2.2 Установка для исследования гальваномагнитных явлений
3 Квантовые поправки: согласие теории с экспериментом
3.1 Температурная зависимость проводимости в сильных магнитных полях. Вклад е-с взаимодействия

3.2 Слабополевое магнитосопротивление. Интерференционная квантовая поправка
3.3 Температурная зависимость проводимости в нулевом магнитном поле. Абсолютная величина квантовых поправок
3.4 Влияние слоев легирования на определение параметров е-е взаимодействия
3.0 Роль слоев легирования в процессах релаксации фазы
Выводы
4 Слабая локализация: численное моделирование
4.1 Интерференционная поправка и статистика замкнутых траекторий
4.2 Детали компьютерного моделирования
4.3 Статистика замкнутых траекторий: результаты моделирования
4.4 Анализ статистики в рамках диффузионного приближения
4.5 Отрицательное магнитосопротивление и статистика траекторий
4.6 Роль анизотропии рассеяния и корреляции распределения рассеивателей
4.7 Слабая локализация в макроскопически неоднородных системах и диффузионных каналах
4.8 Зависимость времени релаксации фазы от магнитного поля
Выводы
5 Интерференционная поправка и статистика замкнутых траекторий: эксперимент
5.1 Суть метода
5.2 Статистика замкнутых траекторий в системах с одиночной квантовой ямой
5.3 Магнитосопротивление в структурах с двойной квантовой ямой .... 156 Выводы
6 Магнитосопротивление и дефазинг при промежуточной проводимости

6.1 Локализация в двумерных системах: фундаментальные аспекты. Концепция слабого изолятора
6.2 Отрицательное магнитосопротивление. Обзор экспериментальных результатов
6.2.1 Высокая проводимость, <т > 20 Со
6.2.2 Промежуточная и низкая проводимость, а < 20 G0
6.3 Возможные причины низкого значения префактора
6.4 Поправки в Куперовском канале
6.5 Поправки высших порядков к магнитосопротивлению
6.6 Физический смыл величины Тф, определяемой экспериментально
Магнитпопроводимостпъ. Резюме к § 6.5 и § 6
6.7 Поправки второго порядка: анализ экспериментальных результатов
6.8 Температурная зависимость скорости релаксации фазы
Выводы
Ф 7 Поправка Альтшулера — Аронова при увеличении беспорядка в системе
7.1 Оценка баллистического вклада в поправку
7.2 Эволюция поправки при уменьшении kyl
Выводы
8 Слабая локализация, как инструмент исследования шероховатости
гетерограниц
8.1 Роль мелкомасштабных шероховатостей
8.2 Влияние нанокластеров на слабую локализацию
8.3 Результаты атомно-силовой микроскопии
Выводы
9 Слабая антилокализация в двумерных системах
9.1 Антилокализация в квантовых ямах с градиентом состава

в/в

Рнс. 1.12: Магнитополевые зависимости Асг(В), рассчитанные согласно (1.64) при Взо/Вф = 4 и различных соотношениях В'во/Взо — тз/г'.
і ным исследованиям антилокализации в основном стимулировано идеей создания приборов наноэлектроники, в основе работы которых лежит управление спиновым потоком [29, 30, 31, 32, 33, 34, 35]. Основная масса работ посвящена исследованию электронных двумерных систем (см., например, работы [147, 17, 139, 148, 149, 150] и ссылки в них). Исследования дырочных двумерных систем начались сравнительно недавно [151, 152, 153, 154, 155], хотя, на первый взгляд, из-за близости валентной зоны Г7 именно носители валентной зоны должны иметь большее по сравнению с электронами значение спин-орбитального расщепления спектра. Хороший обзор работ по спиновой релаксации можно найти в [156]. Основной вопрос, который стоит перед экспериментаторами при исследованиях эффектов антилокализации, это

'0) проблема разделения вкладов Бычкова-Рашбы и Дрессельхауза в эффекты антилокализации. Поскольку рассматриваемые эффекты являются чрезвычайно малыми как по абсолютному значению магнитопроводимости, так и по масштабу актуальных магнитных полей, то анализ формы кривой магнитопроводимости сам но себе является мало эффективным из-за ограниченной точности измерений. В данной ра-