Двумерные электронные системы в квантовых ямах на основе HgTe
Дан краткий обзор результатов изучения свойств двумерных электронных систем (ДЭС) в квантовых ямах (КЯ) на основе двойного гетероперехода CdHgTe/HgTe/CdHgTe с ориентацией поверхности (100) и (013). Описаны основные особенности энергетического спектра. Приведены результаты экспериментов, позволяющие...
Saved in:
| Published in: | Физика низких температур |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2009
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116741 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Двумерные электронные системы в квантовых ямах на основе HgTe / З.Д. Квон, Е.Б. Ольшанецкий, Н.Н. Михайлов, Д.А. Козлов // Физика низких температур. — 2009. — Т. 35, № 1. — С. 10-20. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862531841582432256 |
|---|---|
| author | Квон, З.Д. Ольшанецкий, Е.Б. Михайлов, Н.Н. Козлов, Д.А. |
| author_facet | Квон, З.Д. Ольшанецкий, Е.Б. Михайлов, Н.Н. Козлов, Д.А. |
| citation_txt | Двумерные электронные системы в квантовых ямах на основе HgTe / З.Д. Квон, Е.Б. Ольшанецкий, Н.Н. Михайлов, Д.А. Козлов // Физика низких температур. — 2009. — Т. 35, № 1. — С. 10-20. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физика низких температур |
| description | Дан краткий обзор результатов изучения свойств двумерных электронных систем (ДЭС) в квантовых ямах (КЯ) на основе двойного гетероперехода CdHgTe/HgTe/CdHgTe с ориентацией поверхности (100) и (013). Описаны основные особенности энергетического спектра. Приведены результаты экспериментов, позволяющие получить информацию о параметрах данного спектра. На основе измерения циклотронного резонанса найдена зависимость эффективной массы двумерных электронов в HgTe квантовых ямах с инвертированной зонной структурой от их концентрации (Ns) в диапазоне 2,2•10¹¹ cм⁻²≤Ns≤ 9,6•10¹¹ cм⁻². Эта зависимость указывает на заметную непараболичность спектра: масса растет с ростом Ns от значения (0,026 ± 0,005)m₀ до (0,0335 ± 0,005)m₀. Обсуждается гигантское спиновое расщепление, наблюдаемое в асимметричных КЯ HgTe, и излагаются результаты экспериментального исследования переходов квантовая холловская жидкость-изолятор и плато-плато в ДЭС в квантовых ямах на основе теллурида ртути. Описана недавно обнаруженная в исследованных КЯ двумерная электронно-дырочная система, являющаяся первой реализацией двумерного полуметалла. Установлено, что она возникает в слаболегированных КЯ с инвертированной зонной структурой и ориентацией поверхности (013). Обнаружен целый ряд особенностей в магнитотранспорте (положительное магнитосопротивление, знакопеременный эффект Холла, аномальное поведение в режиме квантового эффекта Холла), связанных с одновременным существованием двумерных электронов и дырок.
Дано короткий огляд результатів вивчення властивостей двовимірних електронних систем (ДЕС) у
квантових ямах (КЯ) на основі подвійного гетеропереходу CdHgTe/HgTe/CdHgTe з орієнтацією поверхн
і (100) і (013). Описано основні особливості енергетичного спектра. Наведено результати експеримент
ів, що дозволяють одержати інформацію про параметри даного спектра. На основі вимірів циклотронного
резонансу знайдено залежність ефективної маси двовимірних електронів в HgTe квантових
ямах з інвертованою зонною структурою від їхньої концентрації (Ns) у діапазоні 2,2•10¹¹ cм⁻²≤Ns≤ 9,6•10¹¹ cм⁻². Ця залежність вказує на помітну непараболічність спектра: маса росте з ростом Ns від значення
(0,026 ± 0,005)m₀ до (0,0335 ± 0,005)m₀. Обговорюється гігантське спінове розщеплення, що спостер
ігається в асиметричних КЯ HgTe, та викладаються результати експериментального дослідження переход
ів квантова холлiвська рідина–ізолятор і плато–плато в ДЕС у квантових ямах на основі телуриду
ртуті. Описано недавно виявлену в досліджених КЯ двовимірну електронно-діркову систему, що є
першою реалізацією двовимірного напівметалу. Установлено, що вона виникає в слабколегованих КЯ з
інвертованою зонною структурою й орієнтацією поверхні (013). Виявлено цілий ряд особливостей у
магнітотранспорті (позитивний магнітоопір, знакозмінний ефект Холлу, аномальне поводження в режимі
квантового ефекту Холлу), то пов’язані з одночасним існуванням двовимірних електронів і дірок.
This publication gives a short review of the
properties of two-dimensional electron systems in
quantum wells based on a double heterostructure
CdHgTe/HgTe/CdHgTe with surface orientations
(100) and (013). The main features of the electron
system energy spectrum are described. The dependence
of the effective mass of two-dimensional electrons
in HgTe quantum wells versus their density
2,2•10¹¹ cм⁻²≤Ns≤ 9,6•10¹¹ cм⁻² has been obtained
from the cyclotron resonance measurements.
This dependence is indicative of a marked nonparabolicity
of the energy spectrum: the effective mass
increases with the density Ns from (0.026±0.005)m₀
to (0.0335±0.005)m₀. The paper contains a discussion
of a giant spin splitting observed in asymmetrical
HgTe quantum wells and presents the results of
the experimental study of the quantum Hall liquid–quantum
Hall insulator and plateau–plateau
transitions in a two-dimensional electron system in
HgTe quantum wells. Also presented in the paper is
a new type of electron-hole system observed in the
investigated HgTe quantum wells that is the first realization
of a two-dimensional semimetal. It is established
that this system is realized in weakly
doped quantum wells with inverted band structure
and surface orientation (013). A number of magnetotransport
phenomena associated with a co-existence
of two-dimensional electrons and holes has
been observed: a positive magnetoresistance, a variable-sign
Hall effect, an anomalous behavior in the
quantum Hall effect regime.
|
| first_indexed | 2025-11-24T04:18:56Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-116741 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-24T04:18:56Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Квон, З.Д. Ольшанецкий, Е.Б. Михайлов, Н.Н. Козлов, Д.А. 2017-05-14T19:29:58Z 2017-05-14T19:29:58Z 2009 Двумерные электронные системы в квантовых ямах на основе HgTe / З.Д. Квон, Е.Б. Ольшанецкий, Н.Н. Михайлов, Д.А. Козлов // Физика низких температур. — 2009. — Т. 35, № 1. — С. 10-20. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. PACS: 73.43.Qt; 73.63.Hs https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116741 Дан краткий обзор результатов изучения свойств двумерных электронных систем (ДЭС) в квантовых ямах (КЯ) на основе двойного гетероперехода CdHgTe/HgTe/CdHgTe с ориентацией поверхности (100) и (013). Описаны основные особенности энергетического спектра. Приведены результаты экспериментов, позволяющие получить информацию о параметрах данного спектра. На основе измерения циклотронного резонанса найдена зависимость эффективной массы двумерных электронов в HgTe квантовых ямах с инвертированной зонной структурой от их концентрации (Ns) в диапазоне 2,2•10¹¹ cм⁻²≤Ns≤ 9,6•10¹¹ cм⁻². Эта зависимость указывает на заметную непараболичность спектра: масса растет с ростом Ns от значения (0,026 ± 0,005)m₀ до (0,0335 ± 0,005)m₀. Обсуждается гигантское спиновое расщепление, наблюдаемое в асимметричных КЯ HgTe, и излагаются результаты экспериментального исследования переходов квантовая холловская жидкость-изолятор и плато-плато в ДЭС в квантовых ямах на основе теллурида ртути. Описана недавно обнаруженная в исследованных КЯ двумерная электронно-дырочная система, являющаяся первой реализацией двумерного полуметалла. Установлено, что она возникает в слаболегированных КЯ с инвертированной зонной структурой и ориентацией поверхности (013). Обнаружен целый ряд особенностей в магнитотранспорте (положительное магнитосопротивление, знакопеременный эффект Холла, аномальное поведение в режиме квантового эффекта Холла), связанных с одновременным существованием двумерных электронов и дырок. Дано короткий огляд результатів вивчення властивостей двовимірних електронних систем (ДЕС) у
 квантових ямах (КЯ) на основі подвійного гетеропереходу CdHgTe/HgTe/CdHgTe з орієнтацією поверхн
 і (100) і (013). Описано основні особливості енергетичного спектра. Наведено результати експеримент
 ів, що дозволяють одержати інформацію про параметри даного спектра. На основі вимірів циклотронного
 резонансу знайдено залежність ефективної маси двовимірних електронів в HgTe квантових
 ямах з інвертованою зонною структурою від їхньої концентрації (Ns) у діапазоні 2,2•10¹¹ cм⁻²≤Ns≤ 9,6•10¹¹ cм⁻². Ця залежність вказує на помітну непараболічність спектра: маса росте з ростом Ns від значення
 (0,026 ± 0,005)m₀ до (0,0335 ± 0,005)m₀. Обговорюється гігантське спінове розщеплення, що спостер
 ігається в асиметричних КЯ HgTe, та викладаються результати експериментального дослідження переход
 ів квантова холлiвська рідина–ізолятор і плато–плато в ДЕС у квантових ямах на основі телуриду
 ртуті. Описано недавно виявлену в досліджених КЯ двовимірну електронно-діркову систему, що є
 першою реалізацією двовимірного напівметалу. Установлено, що вона виникає в слабколегованих КЯ з
 інвертованою зонною структурою й орієнтацією поверхні (013). Виявлено цілий ряд особливостей у
 магнітотранспорті (позитивний магнітоопір, знакозмінний ефект Холлу, аномальне поводження в режимі
 квантового ефекту Холлу), то пов’язані з одночасним існуванням двовимірних електронів і дірок. This publication gives a short review of the
 properties of two-dimensional electron systems in
 quantum wells based on a double heterostructure
 CdHgTe/HgTe/CdHgTe with surface orientations
 (100) and (013). The main features of the electron
 system energy spectrum are described. The dependence
 of the effective mass of two-dimensional electrons
 in HgTe quantum wells versus their density
 2,2•10¹¹ cм⁻²≤Ns≤ 9,6•10¹¹ cм⁻² has been obtained
 from the cyclotron resonance measurements.
 This dependence is indicative of a marked nonparabolicity
 of the energy spectrum: the effective mass
 increases with the density Ns from (0.026±0.005)m₀
 to (0.0335±0.005)m₀. The paper contains a discussion
 of a giant spin splitting observed in asymmetrical
 HgTe quantum wells and presents the results of
 the experimental study of the quantum Hall liquid–quantum
 Hall insulator and plateau–plateau
 transitions in a two-dimensional electron system in
 HgTe quantum wells. Also presented in the paper is
 a new type of electron-hole system observed in the
 investigated HgTe quantum wells that is the first realization
 of a two-dimensional semimetal. It is established
 that this system is realized in weakly
 doped quantum wells with inverted band structure
 and surface orientation (013). A number of magnetotransport
 phenomena associated with a co-existence
 of two-dimensional electrons and holes has
 been observed: a positive magnetoresistance, a variable-sign
 Hall effect, an anomalous behavior in the
 quantum Hall effect regime. ru Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України Физика низких температур XVII Уральская международная зимняя школа по физике полупроводников Двумерные электронные системы в квантовых ямах на основе HgTe Two-dimensional electron systems in HgTe quantum wells Article published earlier |
| spellingShingle | Двумерные электронные системы в квантовых ямах на основе HgTe Квон, З.Д. Ольшанецкий, Е.Б. Михайлов, Н.Н. Козлов, Д.А. XVII Уральская международная зимняя школа по физике полупроводников |
| title | Двумерные электронные системы в квантовых ямах на основе HgTe |
| title_alt | Two-dimensional electron systems in HgTe quantum wells |
| title_full | Двумерные электронные системы в квантовых ямах на основе HgTe |
| title_fullStr | Двумерные электронные системы в квантовых ямах на основе HgTe |
| title_full_unstemmed | Двумерные электронные системы в квантовых ямах на основе HgTe |
| title_short | Двумерные электронные системы в квантовых ямах на основе HgTe |
| title_sort | двумерные электронные системы в квантовых ямах на основе hgte |
| topic | XVII Уральская международная зимняя школа по физике полупроводников |
| topic_facet | XVII Уральская международная зимняя школа по физике полупроводников |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/116741 |
| work_keys_str_mv | AT kvonzd dvumernyeélektronnyesistemyvkvantovyhâmahnaosnovehgte AT olʹšaneckiieb dvumernyeélektronnyesistemyvkvantovyhâmahnaosnovehgte AT mihailovnn dvumernyeélektronnyesistemyvkvantovyhâmahnaosnovehgte AT kozlovda dvumernyeélektronnyesistemyvkvantovyhâmahnaosnovehgte AT kvonzd twodimensionalelectronsystemsinhgtequantumwells AT olʹšaneckiieb twodimensionalelectronsystemsinhgtequantumwells AT mihailovnn twodimensionalelectronsystemsinhgtequantumwells AT kozlovda twodimensionalelectronsystemsinhgtequantumwells |