WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

ведены зависимости магнитопроводимости для образца Результатом явились значения характерных магнитных C282 в исходном состоянии (рис. 3, a) и в состоянии полей H, Hs и Hs1, приведенные на рис. 5 и 6 для замороженной фотопроводимости (рис. 3, b). Анализ трех образцов, у которых в режиме замороженной фоосцилляций Шубникова–де-Гааза показывает, что в истопроводимости наблюдается заполнение второй подзоходном состоянии образца двумерные носители заполны. Стрелками показан происходящий под воздействием няют только первую подзону размерного квантования, света переход от исходного состояния (темные значки) а освещение межзонным светом изменяет состояние к состоянию замороженной фотопроводимости (светлые образца и приводит к появлению носителей во второй значки). Дегко видеть, что появление носителей во втоподзоне. Благодаря эффекту замороженной фотопроворой подзоне приводит к быстрому возрастанию величины димости это состояние образца при низкой темпераH (рис. 6) и уменьшению величин, характеризующих спин-орбитальное рассеяние, причем как Hs, так и Hs(рис. 5, a, b).

Возрастание H при заполнении второй подзоны размерного квантования наблюдалось ранее в Si-МДП структурах [24] и объяснялось необходимостью учета возрастания плотности состояний и соответственно уменьшения коэффициента диффузии электронов при заполнении второй подзоны. Такой же вывод был сделан в работе [25], где теоретически решалась задача о магнитопроводимости, связанной с подавлением слабой локализации электронов, заполняющих две подзоны. Вопрос о значениях характерных магнитных полей для СО рассеяния электронов в двух подзонах до сих пор не разрешен ни экспериментально, ни теоретически.

Если предположить (как это сделано в работе [25]), что при появлении носителей во второй подзоне величины характерных времен релаксации сохраняются, а изменяется только коэффициент диффузии, то характер изменения величин H и Hs по мере заполнения подзон должен совпадать. Из рис. 5 и 6 видно, что в нашем случае это не выполняется. Мы считаем необходимым учесть различие не только коэффициентов диффузии электронов в первой и второй подзонах, но и величин характерных времен релаксации фазы и спина. Так же как и в [25], усреднение предполагаем проводить с весом, равным плотности состояний в первой и второй подзонах, которая одинакова в двумерном случае. Такой подход сводится к простому арифметическому усреднению величин H и Hs, пропорциональных скоростям релаксации фазы и спина электронов в первой и второй Рис. 6. Концентрационная зависимость величины магнитного поля, характеризующего релаксацию фазы волновой функции Такой подход справедлив для случая сильного межподзонного электронов для структур с одной (черные значки) и двумя рассеяния носителей, который, как правило, реализуется в гетероструктурах с двумерным электронным газом.

(пустые значки) заполненными подзонами.

Физика и техника полупроводников, 1997, том 31, № Релаксация спина и слабая локализация двумерных электронов в несимметричных квантовых ямах подзонах размерного квантования. Для величины H [8] J.E. Hansen, R. Taboryski, P.E. Lindelof. Phys. Rev. B 47, 16 040 (1993).

запишем (1) (2) [9] Ж.И. Алферов, А.Т. Гореленок, В.В. Мамутин, Т.А. ПолянH = H + H. (15) ская, И.Г. Савельев, Ю.В. Шмарцев. ФТП, 18, 1999 (1984).

[10] P.D. Dresselhaus, C.M.M. Papavassilion, R.G. Wheller, Здесь и далее верхний индекс в скобках соответствует R.N. Sacks. Phys. Rev. Lett., 68, 106 (1992).

номеру подзоны. Рассмотрим, к чему может привести [11] W. Knap, C. Skierbiszewski, E. Litwin-Staszewska, F. Kobbi, такое усреднение характерных магнитных полей. УчиA. Zduniak, J.L. Robert, G.E. Pikus, S.V. Iordanskii, V. Mosser, тывая выражение (9) и пренебрегая различием свойств K. Zekentes. Acta Phys. Polon. A, 87, 427 (1995).

носителей в первой и второй подзонах, можно записать [12] F.G. Pikus, G.E. Pikus. Phys. Rev. B, 51, 16 928 (1995).

[13] G. Dresselhaus. Phys. Rev. 100, 580 (1995).

-(i) H n(i). (16) [14] Yu.L. Bychkov, E.I. Rashba. J. Phys. C, 17, 6093 (1984).

s (i) D(i) [15] С.В. Иорданский, Ю.Я. Лянда-Геллер, Г.Е. Пикус. Письма ЖЭТФ, 60, 206 (1994).

В интересующем нас случае — малой концентрации [16] W. Knap, C. Skierbiszwski, A. Zduniak, E. Litwin-Staszewska, носителей во второй подзоне n(2) n(1) —из (16) полу- D. Bertho, F. Kobbi, J.I. Robert, G.E. Pikus, F.G. Pikus, s s (2) (1) (2) (1) S.V. Iordanskii, V. Mosser, K. Zelentes, Yu.B. Lyanda-Geller.

чаем H H и H H /2 H. Это означает, = Phys. Rev. B, 53, 3912 (1996).

что, несмотря на малую концентрацию носителей во [17] I.G. Savel’ev, A.M. Kreshchuk, S.V. Novikov, A.Y. Shik, второй подзоне, их вклад в релаксацию фазы может быть G. Remenyi, Gy. Kovcs, B. Pdr, G. Gombos. J. Phys.:

существенен и соответственно появление малого количеCondens. Matter., 8, 9025 (1996).

ства носителей во второй подзоне должно проявляться в [18] Л.В. Голубев, А.М. Крещук, С.В. Новиков, Т.А. Полянская, резком возрастании величины характерного магнитного И.Г. Савельев, И.И. Сайдашев. ФТП, 22, 1948 (1988).

поля, определяемого из анализа эксперимента, как это [19] А.М. Крещук, С.В. Новиков, И.Г. Савельев. ФТП, 26, и представлено на рис. 6. Усреднение, представленное (1992).

выражением (15), справедливо также и для величин [20] B.L. Altshuler, A.G. Aronov, D.E. Khmelnitskii. J. Phys. C, 15, магнитных полей Hs и Hs1, характеризующих спиновую 7367 (1982).

релаксацию. Однако в этом случае, как следует из вы- [21] Т.А. Полянская, Ю.В. Шмарцев. ФТП, 23, 3 (1989).

[22] T. Ando, A.B. Fowler, F. Stern. REv. Mod. Phys., 54, ражений (13) и (14), а также из экспериментальных (1982).

зависимостей (рис. 5), величина характерного магнит[23] E.L. Ivchenko, G.E. Pikus. Superlattices and other ного поля быстро возрастает с увеличением концентар Heterostructures: Symmetry and Optical Phenomena, ции носителей Hs(i) n(i) 2. Это означает, что при s Springer Ser. Sol. St. Sci. (Springer Verlag, Berlin, 1995) n(2) n(1) получаем Hs(2) Hs(1) и Hs Hs(1)/2, v. 110.

= s s [24] G.M. Gusev, Z.D. Kvon, I.G. Neizvestnyi, V.N. Ovsuk. Sol. St.

т. е. появление малого количества носителей во второй Commun., 46, 169 (1983).

подзоне приводит к уменьшению величины магнитных [25] Sh. Iwabuchi, Y. Nagaoka. J. Phys. Soc. Japan, 50, полей, характеризующих спин-орбитальную релаксацию, (1989).

примерно в 2 раза. Это же рассуждение справедливо и для величины Hs1. Из данных, приведенных на рис. 5, Редактор Т.А. Полянская видно, что полученные нами экспериментальные резульSpin relaxation and weak localization of таты соответствуют описанной выше модели.

two-dimensional electrons in asymmetrical Авторы благодарят Г.Е. Пикуса за полезные обсуждения.

quantum wells Работа выполнена при финансовой поддержке РоссийA.M. Kreshchuk, S.V. Novikov, T.A. Polyanskaya, ского Фонда фундаментальных исследований (грант 95I.G. Savel’ev 02-04042a), а также INTAS-RFFI (грант 95-IN/RU-553).

A.F. Ioffe Physicotechnical Institute, Russian Academy of Sciences, 194021 St. Petersdurg, Russia Список литературы

Abstract

The effect of anomalous variable–range magnetroresis[1] E. Abrahams, P.W. Anderson, D.C. Licciardello, T.V. Ramakrtance has been investigated for 2D electron gas at heterointerface ishnan. Phys. Rev. Lett., 42, 673 (1979).

In0.53Ga0.47As/InP at helium temperatures for the wide range of [2] Б.Л. Альтшулер, А.Г. Аронов. ЖЭТФ, 77, 2028 (1979).

electron density with one and two occupied subbands. Analysis [3] B.L. Altshuler, A.G. Aronov, P.A. Lee. Phys. Rev. Lett., 44, of data obtained has been carried in terms of a new theory with 1288 (1980).

account of both cubic and linear in wave vector terms in the [4] S. Hikami, A.I. Larkin, Y. Nagaoka. Progr. Theor. Phys., 63, electron spectrum spin splitting. The linear term is caused by 707 (1980).

the quantum well asymmetry, i. e. by the electric field at the [5] Б.Л. Альтшулер, А.Г. Аронов, А.И. Ларкин, Д.Е. Хмельheterointerface. The new theoretical model has been shown to ницкий. ЖЭТФ, 81, 788 (1981).

give better explanation of the experimental data.

[6] G. Bergmann. Phys. Rep., 107, 1 (1984).

E-mail:igs@nano.ioffe.rssi.ru (Savel’ev) [7] R.J. Elliot. Phys. Rev., 96, 266 (1954).

6 Физика и техника полупроводников, 1997, том 31, №

Pages:     | 1 | 2 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.