Квантовые явления в 2D наноструктурах пониженной симметрии : 2D-дырки на поверхности монокристаллического теллура

• Автор: Березовец, Вячеслав Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 235 с. : ил.

Г Л А В А I. ТЕЛЛУР И ЕГО СВОЙСТВА (ОБЗОР)

§ 1.1. Основные сведения о теллуре

§ 2.1. Зонная структура теллура

§ 3.1. Закон дисперсии верхней валентной зоны

§ 4.1. Структура зоны проводимости Те

Заключение

§ 5.1. Гальваномагнитные свойства теллура при низких температурах.

§ 1.5.1. Исследование легированных образцов

§ 2.5.1. Примесная зона в теллуре

§ 3.5.1. Водородоподобные примесные уровни в теллуре

§ 4.5.1 Гальваномагнитные свойства предельно чистых образцов

теллура
§ 5.5.1 Поверхностная проводимость в теллуре
Заключение
ГЛАВ АН. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА.
§ ГП.Измерительная схема постоянного тока
§ 2.11. Модуляционная методика. Измерительная схема переменного тока
§ 3.11. Измерения в импульсных магнитных полях
§ 4.11. Измерения при сверхнизких температурах
§ 5.11. Измерения гальваномагнитных коэффициентов при гидростатическом
сжатии
§ 6.II. Методика отбора монокристаллов и технология
приготовления образцов
Заключение
ГЛАВА III. СИЛЬНЫЕ КВАНТУЮЩИЕ МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ. Экспериментальные результаты и их анализ.
§ 1.Ш. Результаты измерений гальваномагнитных коэффициентов на
образцах с АС на плоскости (0001)
§ 2.Ш. Квантование по Ландау энергетического спектра

носителей заряда
§ ЗЛИ. Эффект Шубникова-де Газа
§ 4.III. Экспериментальные исследования гальваномагнитных
эффектов в сильных, квантующих магнитных полях
§ 5.III. Осцилляции ШГ двумерных носителей заряда. Двумерные
дырки в аккумулирующем слое на поверхности (0001) исследуемых
образцов
§ 6.Ш. Эффект поля и определение знака двумерных носителей заряда
§ 7.111. Определение концентрации дырок в 2£>-подзонах
§ 8.III. Анализ относительной амплитуды осцилляции эффекта Холла
§ 9.III. Механизмы рассеяния
§ 10.111. Определение циклотронных масс путем анализа температурной
зависимости амплитуд осцилляций
Выводы
§ 11.111. Результаты измерений гальваномагнитных коэффициентов на
образцах Те с АС на плоскости (юТо)
§ 12.111. Наблюдение тонкой структуры расщепления осцилляций ШГ
§ 13.111. Идентификация размерно-квантованных подзон в АС
на поверхности (юТо) Те
§ 14.111. Особенности спектрального состава осцилляций ШГ магнетопроводимости двумерных дырок на поверхности (юТо) теллура
§ 15.111 Обсуждение механизма формирования АС па поверхности Те
Заключение
ГЛАВА IV. КЛАССИЧЕСКИ СЛАБЫЕ МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ (сот« 1).
Исследование квантовых гальваномагнитных эффектов на образцах Те с размерно-квантованном АС при сверхнизких (до 0,4 К) температурах.
§ 1 .IV. Основополагающие представления о существовании эффекта
квантовой поправки к классической формуле Друде
§ 2.^. Анализ зависимости квантовых поправок к двумерной
проводимости вырожденных носителей заряда от температуры
§ 3. IV. Анализ зависимости квантовых поправок к двумерной прово-

димости вырожденных носителей заряда от магнитного поля
§ 4.IV. Обзор экспериментальных работ по исследованию квантовых
поправок к двумерной проводимости
§ 5.IV. Результаты измерений магнетосопротивления образцов чистого Те с
сильным АС на поверхности (0001) при сверхнизких температурах
§ 6.IV. Зависимость магнетосопротивления от концентрации в АС
на (0001) поверхности Те
Выводы
§ 7.IV. Квантовые поправки к проводимости двумерных дырок в теллуре
§ 8.IV. Качественное сравнение зависимостей из § 6.IV с выводами теории
квантовой поправки к проводимости в АС на поверхности (0001) Те
§ 9.IV. Количественный анализ эффекта АПМС и обсуждение результатов
анализа
Выводы
§ 10.IV. Квантовые поправки к проводимости 2D-дырок в квантовой яме на кристаллографической поверхности (юТо) теллура.
§ I.10.IV. Введение
§ 2.10.IV. Приготовление образцов и результаты измерений
§ 3.10.IV. Обсуждение результатов измерений
§ 4.10.IV. Анализ экспериментальных результатов. Сравнение
с теорией
Выводы
ГЛАВА V. Исследование проводимости размерно-квантованных носителей заряда на поверхности (0001) Те в условиях гидростатического сжатия.
§ I.V. Введение
§ 2.V. Сильные квантующие магнитные поля. Методика эксперимента и результаты измерений.
§ I.2.V. Методика создания гидростатического давления
§ 2.2.V. Методика эксперимента и результаты измерений
гальвапомагнитных коэффициентов
§ 3.V. Анализ экспериментальных данных
§ 4.V. Обсуждение результатов измерений в сильных магнитных полях

нижения температур (ниже 4,2 К) внутрь криостата с соленоидом вставлялись дополнительные вставки-криостаты, в которых и находились образцы, а температура жидкого гелия в которых легко понижалась до 1,3 К откачкой паров жидкого гелия форвакуумиым насосом. Ст.ем информации осуществлялся через систему КАМАК.
§ 2.11. Модуляционная методика. Измерительная схема переменного тока.
Для повышения разрешающей способности гальваномагнитных измерений дополнительно к схеме постоянного тока была разработана и собрана установка измерения сигнала, пропорционального второй производной по магнитному полю от измеряемого сигнала. В этой установке реализовывался модуляционный метод: на исследуемый образец кроме медленно меняющегося во времени магнитного поля В(() сверхпроводящего соленоида действует небольшое по амплитуде синусоидальное переменное магнитное поле Д#(/), создаваемое модуляционной катушкой, помещенной внутрь рабочего отверстия соленоида (см. рис. 13.11.). Для уменьшения потерь в полезных размерах внутреннего диаметра соленоида сверхпроводящая проволока из ниобий-титана (НТ) диаметром 0,35 мм с помощью алмазных фильер уменьшалась в диаметре до 0,1 мм. Ток подмагничивания составлял приблизительно 4А и вырабатывался усилителем мощности, на вход которого подавалось напряжение с высокостабильного генератора гармонического сигнала. Падение напряжения па образце при таком воздействии, может быть разложено в ряд следующим образом: и(В+АВ) = 10р(В+АВ) ~ 10р(В)+др(В)/дВхАВ+д2р(В)/дВ2х(АВ)2 +....], (9.11)
где /0 -значение постоянного электрического тока через образец, р(В) - сопротивление образца при данном значении магнитного ноля. Если АВ=АВ(ртШ, а скорость нарастания монотонной составляющей магнитного поля много меньше скорости изменения подмагничивающего поля (квазистационарный режим), то член в разложении (9.11) пропорциональный квадрату приращения модуляционной составляющей можно переписать: