Магнитосопротивление двойной квантовой ямы HgTe/CdHgTe в параллельном магнитном поле

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Для традиционных полупроводников, в спектре зоны проводимости двойной квантовой ямы параллельное слоям магнитное поле приводит к относительному смещению спектров составляющих слоев по волновому вектору перпендикулярно полю. При наличии туннельного взаимодействия между состояниями слоев возникающая при этом туннельная щель располагается в месте пересечения однослойных спектров и с ростом поля движется вверх. Это приводит к ярким особенностям в магнитосопротивлении, обусловленным пересечениями уровня Ферми краями туннельной щели. Мы представляем аналогичные исследования трансформаций спектра двойной квантовой ямы в гетеросистеме HgTe/CdHgTe p-типа проводимости, содержащей слои HgTe с бесщелевым инверсным энергетическим спектром. Из наших экспериментов и соответствующих расчетов в 8-зонном kp-подходе следует, что здесь эволюция магнитосопротивления с параллельным полем имеет значительно более сложный и разнообразный характер, качественным образом завися от толщины слоев.

Об авторах

М. В. Якунин

Институт физики металлов им. М. Н. Михеева Уральского отделения РАН

Email: yakunin@imp.uran.ru
Екатеринбург, 620219 Россия

В. Я. Алешкин

Институт физики микроструктур РАН

Email: yakunin@imp.uran.ru
603087, Россия, Нижегородская область, деревня Афонино

В. Н. Неверов

Институт физики металлов им. М. Н. Михеева Уральского отделения РАН

Email: yakunin@imp.uran.ru
Екатеринбург, 620219 Россия

М. Р. Попов

Институт физики металлов им. М. Н. Михеева Уральского отделения РАН

Email: yakunin@imp.uran.ru
Екатеринбург, 620219 Россия

Н. Н. Михайлов

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения РАН

Email: yakunin@imp.uran.ru
Новосибирск, 630090 Россия

С. А. Дворецкий

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: yakunin@imp.uran.ru
Новосибирск, 630090 Россия

Список литературы

  1. G. M. Minkov, O. E.Rut, A. V. Germanenko, A. A. Sherstobitov, B. N. Zvonkov, V. I. Shashkin, O. I. Khrykin, and D. O. Filatov, Phys. Rev. B 70, 035304 (2004).
  2. G. M. Minkov, A. V. Germanenko, O. E.Rut, A. A. Sherstobitov, L. E. Golub, B. N. Zvonkov, and M. Willander, Phys. Rev. B 70, 155323 (2004).
  3. М. В. Якунин, Г. А. Альшанский, Ю. Г. Арапов, В. Н. Неверов, Г. И. Харус, Н. Г. Шелушинина, О. А. Кузнецов, А. де Виссер, Л. Пономаренко, ФТТ 47, 50 (2005).
  4. M. V. Yakunin, A. V. Suslov, M. R. Popov, E. G. Novik, S. A. Dvoretsky, and N. N. Mikhailov, Phys. Rev. B 93, 085308 (2016).
  5. G. M. Gusev, Z. D. Kvon, O. A. Shegai, N. N. Mikhailov, S. A. Dvoretsky, and J. C. Portal, Phys. Rev. B 84, 121302 (2011).
  6. G. M. Gusev, E. B. Olshanetsky, Z. D. Kvon, O. E. Raichev, N. N. Mikhailov, and S. A. Dvoretsky, Phys. Rev. B 88, 195305 (2013).
  7. T. Khouri, S. Pezzini, M. Bendias, P. Leubner, U. Zeitler, N. E. Hussey, H. Buhmann, L. W. Molenkamp, M. Titov, and S. Wiedmann, Phys. Rev. B 99, 075303 (2019).
  8. J. Hu and A. H. MacDonald, Phys. Rev. B 46, 12554 (1992).
  9. М. В. Якунин, Г. А. Альшанский, Ю. Г. Арапов, В. Н. Неверов, Г. И. Харус, Н. Г. Шелушинина, Б. Н. Звонков, Е. А. Ускова, А. де Виссер, Л. Пономаренко, ФТП 39, 118 (2005).
  10. T. Jungwirth, T. S. Lay, L. Smrˇcka, and M. Shayegan, Phys. Rev. B 56, 1029 (1997).
  11. З. Д. Квон, Е. Б. Ольшанецкий, Д. А. Козлов, Н. Н. Михайлов, С. А. Дворецкий, Письма в ЖЭТФ 87, 588 (2008).
  12. М. В. Якунин, В. Я. Алешкин, С. М. Подгорных, В. Н. Неверов, М. Р. Попов, Н. Н. Михайлов, С. А. Дворецкий, Письма в ЖЭТФ 116, 378 (2022).
  13. M. Konig, H. Buhmann, L. W. Molenkamp, T. Hughes, Ch.-X. Liu, X.-L. Qi, and Sh.-Ch. Zhang, J. Phys. Soc. Jpn. 77, 031007 (2008).
  14. М. В. Якунин, С. С. Криштопенко, С. М. Подгорных, М. Р. Попов, В. Н. Неверов, Н. Н. Михайлов, С. А. Дворецкий, Письма в ЖЭТФ 104, 415 (2016).
  15. M. V. Yakunin, S. S. Krishtopenko, W. Desrat, S. M. Podgornykh, M. R. Popov, V. N. Neverov, S. A. Dvoretsky, N. N. Mikhailov, F. Teppe, and B. Jouault, Phys. Rev. B 102, 165305 (2020).
  16. А. В. Иконников, С. С. Криштопенко, Л. С. Бовкун, Н. Н. Михайлов, С. А. Дворецкий, Б. А. Пио, М. Потемски, М. Орлита, Ф. Тепп, В. И. Гавриленко, Письма в ЖЭТФ 116, 535 (2022).
  17. M. Z. Hasan and C. L. Kane, Rev. Mod. Phys. 82, 3045 (2010).
  18. E. Y. Ma, M. R. Calvo, J. Wang et al. (Collaboration), Nat.Commun. 6, 7252 (2015).
  19. S. S. Krishtopenko, Sci. Rep. 11, 21060 (2021).
  20. S. S. Krishtopenko, W. Knap, and F. Teppe, Sci. Rep. 06, 30755 (2016).
  21. E. G. Novik, A. Pfeu er-Jeschke, T. Jungwirth, V. Latussek, C. R. Becker, G. Landwehr, H. Buhmann, and L. W. Molenkamp, Phys. Rev. B 72, 035321 (2005).
  22. O. E. Raichev, Phys. Rev. B 85, 045310 (2012).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023