Перенос носителей в квазиодномерных электронных системах над жидким гелием в условиях сильной локализации
Измерена проводимость носителей в квазиодномерной электронной системе над жидким гелием в температурном интервале 0,5-1,9 К в прижимающих электрических полях до 4 кВ/см на частоте 1,1 МГц. Квазиодномерные каналы реализовывались с использованием дифракционной оптической решетки, покрытой тонким сло...
Saved in:
| Published in: | Физика низких температур |
|---|---|
| Date: | 1997 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
1997
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/175614 |
| 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: | Перенос носителей в квазиодномерных электронных системах над жидким гелием в условиях сильной локализации / Хидеки Яяма, Акихиса Томокийо, О.И. Киричек, И.Б. Беркутов, Ю.З. Ковдря // Физика низких температур. — 1997. — Т. 23, № 11. — С. 1172-1177. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-175614 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Хидеки Яяма Акихиса Томокийо Киричек, О.И. Беркутов, И.Б. Ковдря, Ю.З. 2021-02-02T07:23:55Z 2021-02-02T07:23:55Z 1997 Перенос носителей в квазиодномерных электронных системах над жидким гелием в условиях сильной локализации / Хидеки Яяма, Акихиса Томокийо, О.И. Киричек, И.Б. Беркутов, Ю.З. Ковдря // Физика низких температур. — 1997. — Т. 23, № 11. — С. 1172-1177. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 67.40.Jg, 73.20.Dx, 73.20.Fz https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/175614 Измерена проводимость носителей в квазиодномерной электронной системе над жидким гелием в температурном интервале 0,5-1,9 К в прижимающих электрических полях до 4 кВ/см на частоте 1,1 МГц. Квазиодномерные каналы реализовывались с использованием дифракционной оптической решетки, покрытой тонким слоем гелия. Проводимость носителей экспоненциально уменьшается с понижением температуры Т, энергия активации порядка нескольких градусов, что указывает на локализацию электронов в квазиодномерной электронной системе. При увеличении толщины слоя жидкого гелия, покрывающего решетку, при Т < 0,8 К наблюдается отклонение от моноэкспоненциальной зависимости, что может свидетельствовать о том, что при этих температурах в подвижности электронов начинают играть роль квантовые эффекты. На основании анализа полученных данных высказано предположение, что в квазиодномерных электронных системах в условиях локализации возможно существование двух ветвей оптической моды плазменных колебаний: высокочастотная ветвь, связанная с колебания электронов в потенциальных ямах, и низкочастотная ветвь, обусловленная колебаниями комплексов электрон-лунка с большой эффективной массой. Виміряно провідність носіїв у квазіодновимірній електронній системі над рідким гелієм у температурному інтервалі 0,5-1,9 К в притискуючих електричних полях 4 кВ/см на частоті L1 МГц. Квазіодновимірні канали було реалізовано при використанні оптичної дифракційної гратки, яка була вкрита тонким шаром гелію. Провідність носіїв експоненціально зменшується з пониженням температури Т, енергія активації порядка декількох градусів, що вказує на локалізацію електронів у квазіодновимірній електронній системі. При підвищенні товщини шару рідкого гелію, що вкривав гратку, при Т < 0,8 К було спостережено відхилення від моноекспоненційної залежності, що може бути свідченням, що при цих температурах у рухомості електронів починають грати роль квантові ефекти. На підставі аналізу одержаних даних було виказано припущення, що у квазіодновимірних системах в умовах локалізації можливе існування двох гілок оптичної моди плазмових коливань: високочастотна гілка, що пов'язана з коливаннями електронів у потенційних ямах, та низькочастотна гілка, що зумовлена коливаннями комплексів электрон-лунка з великою ефективною масою. The carrier conductivity in a quasi-one-dimensional electron system over liquid helium was measured at 0.5-1.9 К in pressing electric fields up to 4 kV/cm at 1,1 MHz. Quasi-one-dimensional channels were realized using an optical diffraction grat- ing with a thin liquid helium coating. The carrier conductivity decreased exponentially with lowering temperature Т, the activation energy being of several degrees. This suggests electron localization in the quasi-one-dimensional system. As the thickness of the liquid helium layer on the grating was increased, the exponential dependence changed at T < 0.8 K, which may indicate that quantum effects start to contribute to the electron mobility at these temperatures. From the analysis of the data obtained we can suggest that two branches of the optical plasma mode are possible in quasi-one-dimensional electron systems under localization conditions a high-frequency branch related to the electron oscillations in potential wells and a low-frequency branch generated by oscillations of the complexes electron-dimple of large effective mass. ru Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України Физика низких температур Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы Перенос носителей в квазиодномерных электронных системах над жидким гелием в условиях сильной локализации Carrier transport in quasi-one-dimensional electron systems over liquid helium under strong localization Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Перенос носителей в квазиодномерных электронных системах над жидким гелием в условиях сильной локализации |
| spellingShingle |
Перенос носителей в квазиодномерных электронных системах над жидким гелием в условиях сильной локализации Хидеки Яяма Акихиса Томокийо Киричек, О.И. Беркутов, И.Б. Ковдря, Ю.З. Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы |
| title_short |
Перенос носителей в квазиодномерных электронных системах над жидким гелием в условиях сильной локализации |
| title_full |
Перенос носителей в квазиодномерных электронных системах над жидким гелием в условиях сильной локализации |
| title_fullStr |
Перенос носителей в квазиодномерных электронных системах над жидким гелием в условиях сильной локализации |
| title_full_unstemmed |
Перенос носителей в квазиодномерных электронных системах над жидким гелием в условиях сильной локализации |
| title_sort |
перенос носителей в квазиодномерных электронных системах над жидким гелием в условиях сильной локализации |
| author |
Хидеки Яяма Акихиса Томокийо Киричек, О.И. Беркутов, И.Б. Ковдря, Ю.З. |
| author_facet |
Хидеки Яяма Акихиса Томокийо Киричек, О.И. Беркутов, И.Б. Ковдря, Ю.З. |
| topic |
Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы |
| topic_facet |
Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы |
| publishDate |
1997 |
| language |
Russian |
| container_title |
Физика низких температур |
| publisher |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Carrier transport in quasi-one-dimensional electron systems over liquid helium under strong localization |
| description |
Измерена проводимость носителей в квазиодномерной электронной системе над жидким гелием в температурном интервале 0,5-1,9 К в прижимающих электрических полях до 4 кВ/см на частоте
1,1 МГц. Квазиодномерные каналы реализовывались с использованием дифракционной оптической
решетки, покрытой тонким слоем гелия. Проводимость носителей экспоненциально уменьшается с
понижением температуры Т, энергия активации порядка нескольких градусов, что указывает на
локализацию электронов в квазиодномерной электронной системе. При увеличении толщины слоя
жидкого гелия, покрывающего решетку, при Т < 0,8 К наблюдается отклонение от моноэкспоненциальной зависимости, что может свидетельствовать о том, что при этих температурах в подвижности
электронов начинают играть роль квантовые эффекты. На основании анализа полученных данных
высказано предположение, что в квазиодномерных электронных системах в условиях локализации
возможно существование двух ветвей оптической моды плазменных колебаний: высокочастотная
ветвь, связанная с колебания электронов в потенциальных ямах, и низкочастотная ветвь, обусловленная колебаниями комплексов электрон-лунка с большой эффективной массой.
Виміряно провідність носіїв у квазіодновимірній електронній системі над рідким гелієм у температурному інтервалі 0,5-1,9 К в притискуючих електричних полях 4 кВ/см на частоті L1 МГц. Квазіодновимірні канали було реалізовано при використанні оптичної дифракційної гратки, яка була вкрита тонким шаром гелію. Провідність носіїв експоненціально зменшується з пониженням температури Т, енергія активації порядка декількох градусів, що вказує на локалізацію електронів у
квазіодновимірній електронній системі. При підвищенні товщини шару рідкого гелію, що вкривав
гратку, при Т < 0,8 К було спостережено відхилення від моноекспоненційної залежності, що може
бути свідченням, що при цих температурах у рухомості електронів починають грати роль квантові
ефекти. На підставі аналізу одержаних даних було виказано припущення, що у квазіодновимірних
системах в умовах локалізації можливе існування двох гілок оптичної моди плазмових коливань:
високочастотна гілка, що пов'язана з коливаннями електронів у потенційних ямах, та низькочастотна
гілка, що зумовлена коливаннями комплексів электрон-лунка з великою ефективною масою.
The carrier conductivity in a quasi-one-dimensional electron system over liquid helium was measured at 0.5-1.9 К in pressing electric fields up to 4 kV/cm at 1,1 MHz. Quasi-one-dimensional channels were realized using an optical diffraction grat-
ing with a thin liquid helium coating. The carrier
conductivity decreased exponentially with lowering
temperature Т, the activation energy being of several
degrees. This suggests electron localization in the
quasi-one-dimensional system. As the thickness of
the liquid helium layer on the grating was increased,
the exponential dependence changed at T < 0.8 K,
which may indicate that quantum effects start to
contribute to the electron mobility at these temperatures. From the analysis of the data obtained we
can suggest that two branches of the optical plasma
mode are possible in quasi-one-dimensional electron
systems under localization conditions a high-frequency branch related to the electron oscillations in
potential wells and a low-frequency branch generated by oscillations of the complexes electron-dimple
of large effective mass.
|
| issn |
0132-6414 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/175614 |
| citation_txt |
Перенос носителей в квазиодномерных электронных системах над жидким гелием в условиях сильной локализации / Хидеки Яяма, Акихиса Томокийо, О.И. Киричек, И.Б. Беркутов, Ю.З. Ковдря // Физика низких температур. — 1997. — Т. 23, № 11. — С. 1172-1177. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT hidekiââma perenosnositeleivkvaziodnomernyhélektronnyhsistemahnadžidkimgeliemvusloviâhsilʹnoilokalizacii AT akihisatomokiio perenosnositeleivkvaziodnomernyhélektronnyhsistemahnadžidkimgeliemvusloviâhsilʹnoilokalizacii AT kiričekoi perenosnositeleivkvaziodnomernyhélektronnyhsistemahnadžidkimgeliemvusloviâhsilʹnoilokalizacii AT berkutovib perenosnositeleivkvaziodnomernyhélektronnyhsistemahnadžidkimgeliemvusloviâhsilʹnoilokalizacii AT kovdrâûz perenosnositeleivkvaziodnomernyhélektronnyhsistemahnadžidkimgeliemvusloviâhsilʹnoilokalizacii AT hidekiââma carriertransportinquasionedimensionalelectronsystemsoverliquidheliumunderstronglocalization AT akihisatomokiio carriertransportinquasionedimensionalelectronsystemsoverliquidheliumunderstronglocalization AT kiričekoi carriertransportinquasionedimensionalelectronsystemsoverliquidheliumunderstronglocalization AT berkutovib carriertransportinquasionedimensionalelectronsystemsoverliquidheliumunderstronglocalization AT kovdrâûz carriertransportinquasionedimensionalelectronsystemsoverliquidheliumunderstronglocalization |
| first_indexed |
2025-11-27T06:02:29Z |
| last_indexed |
2025-11-27T06:02:29Z |
| _version_ |
1850803953186373632 |
| fulltext |
C1>111a111Ka Hlll3KlllX TeMnepa-ryp, 1997, T. 23, N2 11, c. 1172-1177
nepeHOC HOCll!Tenetll B KBa31110AHOMepHblX
sneKTPOHHblX CL'lCTeMax HaA :>K!llAKlllM ren111eM
B ycnOBL'ls:tX CL'lnbHO~ noKanlll3aLU'1L'l
Xll'IAeKll'I s:lf!Ma 1, 0. 111. Kll'lpll'l4eK2, 111. 6. 5epKy-ros2, IO. 3. KoBAp5l 2,
AKll'IXll'lca ToMoK111lilo 1
1 Department of Physics, Faculty of Science, Kyushu Uni-versity, Fukuoka 810, Japan
2 <DU3uKo-mexnuttecKuu uncmumym 1lU3KUX meJ>tnepamyp Ufll. 5. Jf. BepKu1w HAH YKpaunbt,
YKpauna, 310164, z. Xapt>Koe, np. Jlenuna, 47
E-mail: kovdrya@ilt :kharkov. ua
CTaTbH nocryn1111a B pellaKLtHI0 26 Ma.H 1997 1 .
l13Mepetta npoBOAllMOCTb HOCHTeJleH B KBa3HOAHOMCpHOH ;rneKTpO!!HOH O!CTeMe l!aA )!01,~KllM re!llleM B
TeMnepaTypttoM 11ttTepsa11e 0,5-1,9 K B np11JK11Ma10m11x 311eKTpw1ecKHX no,1Hx tto 4 KB/ CM Ha •iacTOTe
1, 1 Mfn. Ksa311oatt0Mepttb1e Katta11b1 peaJI1130Bb1Ba1111ch c 11cno11h30Bam1eM tmcjlpaKL{HOliHOtt onTH'leCKoi\
peweTKI!, noKpbITOH
0
TOHKl!i:i CJIOeM re1111.H. IlpOBOAl!MOCTb HOCHTCJleH 3KCflGHCHl(l1allbHO yMeHJ;WaeTCll c
noH11JKett11eM TeMnepaTypbI T, 3Hepr11H aKT11san1111 nopHAKa HeCKOllbKHX rpaaycos, '!TO yKa~brnaeT tta
JlOKa11113a111110 3JICKTPOHOB B KBa3l!OAHOMepttoi\ 3JICKTPOHHOH Cl!CTeMC. l1p11 YBC,1!J'lemrn TOJIH(HHbl CJIOH
JKHAKoro remrn, n0Kpbrna10mero peweTKy, np11 T < 0,8 K tta61110aaeTcH OTK11ottett11e or MOH03Kcn0Hem111-
a11bttoi\ 3aBl!CHMOCTll, '!TO MOJKCT CBllACTCJlbCTBOBaTb 0 TOM, 'ITO np11 3THX TCMnepaTypax ll !IOJ{BllJKHOCTH
311eKTpottoe Ha'lHHaIOT 11rpaTb po11b KBaHTOBbie 3¢¢eKTbl. Ha oc11oeatt1111 a11a11113a 110,1y'leJ1HbIX ,~aHHb?X
BblCKa3aHO npe11no110JKeHHe, '!TO B KBa3HOllHOMepHblX 3JlCKTfJOllJlblX CHCH'Max B yc110BHHX JlOKaJ!11Jau1111
B03MOJKHO cymecTBOBaHHe ABYX BCTBeil Of!Tll'lCCKOH MO/lb! n11a3MCHHblX KOJJe6a1111i\: Bb!COKO'laCTOTHa>J
eeTBb, CBH3a1111a.H c KClJle6attHH 311eKTpo11oe B noTem1HaJibHbIX HM ax, H HH3KO'laC10THaH BeTBh, 06yc1u"
JlCHHaH K011e6aHHHMll KOMllJICKCOB 3JlCKTfJOH-llYHKa c 60JlblUOH 3¢cjleKTHBHOH Maccoi\'
BHMipHHO npoeiAHiCTb HOCiiB y KBa3iOJlHOBHMip11ii\ eJJe«Tpomiiii CflCTCMi Ha.LI pimrnM !'C,~it M y TCM
nepaTypHOMY iHTepea11i 0,5-1,9 K s npHTHCKYJO'lHX eJJeKTpH'l1111x 1101111x 4 KB/ cM lla 'lacTOTi 1. 1 Mfu,
Kea3iOAHOBHMiptti KaHaJll! 6y110 pea,1i30BaHO npn BHKOfJHCTatrni OllTH'iHOi J:(IHjJpaKL{ii:\Jwi rpaTKH, HKa 6y11a
BKPl!Ta TOHKllM wapoM re11i10. IlpoBiJlHiCTb HOCiiB CKCllOHem1ia11bHG 3MCHWY€TbCH :; 110Hll)!({'HHHM TCMne
paTyp11 T, e11epriH aKT11eanii nopHJlKa aeKillbKOX rpaaycie, mo BKaayE: Ha 110Ka11iaaui10 e.neKTpoHiB y
KBa3iO/lHOBllMipHiil e11eKTpOHHiil CHCTeMi. IlpH ni11s11me1111i TOBlllHHH mapy pi,'lKOfO relliJO, HIO BKfJHBaB
rpaTKy, npH T < 0,8 K 6y110 cnocTepeJKeHo ei11x11,1eHHli sin Mo11oeKcnottem;ii\ttoi JaJJe)l(HOCTi, mo MoJKe
6yT11 CBil{'lCHHHM, mo np11 LlllX TeMnepaTypax y pyxoMOCTi eJICKTpOlliB llO'lHHalOTb rpan1 pOllb KBaHTOBi
ecjleKTll. Ha ninCTaBi a11a11i3y oaepJKatt11x aatt11x 6y110 e11Ka3aHo np11nymettHH, 11w y Kea3io1111ott11Mipm1x
CHCTeMaX B YMOBaX JlOKa11i3a11ii MOJKJIHBC ic11yeamrn JlBOX ri110K OflTH'rnoi MOAH !1Jla3MOBHX K0.11!Ba11n:
BllCOKO'laCTOTHa ri11Ka, mo noe'H3aHa 3 KOJIHBaHHllMH CJICKTpOHiB y n0Tcm1ii\1111x >!Max, Ta Hl!3bKO'laCT<JHla
riJIKa, mo 3YMOBJleHa KOJll!BaHHllMH KOMnlleKcie 3lleKTpOH-llYHKa 3 BCJIHKOIO ecjleKTHBHOIO ~l'aCOJO,
PACS: 67.40.Jg, 73.20.Dx, 73.20.Fz
11ccJie,noBaHHe IlOBe,neHHR HOCHTeJieii B KBa3flO,ll;HO
MepHblX ( Q1D) fl O,ll;HOMepHblX ( tD) 3JieKTpOHHblX
CHCTeMaX Ha.n, )l(H,ll;KflM reJifleM rrpe,nCTaBJIReT 60Jib
WOH flHTepec B CBR3fl c TeM, qTQ B 3TOM CJiyqae
B03MO)l(H0 peaJifl30BaTb rrpOBO,ll;Rlll;fle KaHaJibl c Ma
JlblMH rrorrepeqHblMH pa3Mepa.Mfl, co,nep)l(arn;flMH 1-10
3JieKTpOHOB [ 1 ] . IloBepXHOCTHbJe 3JieKTpOHbl ( I13)
Ha.z:l )l(H,ll;KflM reJIHeM RBJIRIOTCR rrpe,neJibHO qf1CTOH fl
0,ll;HOpO;'l,HOM HH3Kopa3Mepttoii :rneKTpO!!HO~! CHCTC
MOH, H MO)l(HQ Ha.ll,eRTbc;i;, •no Q1D H 1D 3JieKTpm!
Hble CHCTeMbl c flCIIOJJb30BaHHeM fl3 TaK>Ke 6yAyT
,nocTaToqHo O;~Hopo.n.HhIMH H coseprneHHbIMH. Kaa-
3110D:HOMepHhie npOBQ/l,RlUHC KaHaJJbl Ha.ll )l(Ht(Kl1M
re.rmeM 6bIJIH pea}Uf30BaHbl 3KCnep11MCHTa,1bHO c HC
IIOJJb30BaHH('M 11CKpHBJJeHHH ITOBepXHOCTfl )l(H,UKOro
remrn' 3aTeKaKnuero IIOJJ. ,lleHCTBHCM KaIIHJJJJRpHblX
IC X11AeK11 Sl11Ma, 0. 111. K11pw-1eK, 111. 6. 6epKyToe, IO. 3. KOBAP!I, AK11x11ca T0Mox111t:10, 1997
Cf!JI B 6op03JlKl1 npoqmJ111poBaHHOH H0,'.1.JIO)l(KJ1 [2,3j.
IIotL JlCHCTBHCM rrpmK11MaIOmero 3JICKTfH1'iCCKoro
TIOJJ>l JJJeKTjJOHbl rrepeMeU.ta!OTCH Ha ,LlHO )!OIJJKl)fO
KaHaJia 11 TI03TOMY MoryT CB060JlHO .L\BUraTbC5! TOJlb
KO B OJlHOM HanpaB:1ett1111. Oco6eHHOCThlO TaKHX
KaHaJIOB IIBJI.HCTC>I TO, 1ITO rJiy61rna )!(HJlKOCTH B
6op03.D,KaX npoq:m.rrn.poBaHHbIX HOAJJOJKCK .n.ocTaTO'I
HO BCJIHKa ( -1 o-4 CM) 11 UICpCXOBaTOCHl IT0,11,JIOJKKH
He OKa3blB310T BJIHJIHIUI Ha noae.aem1e 3JICKTpOHOB.
lfaMepemrn nepettoca B TaKHX KBa3HOJlHOMepHbIX
CHCTCMaX noKaaaJIH, <ITO llOJlBJD!<HOCTb 3JICJ<TpOHOB B
QtD KaHaJJaX MO)!<CT ,11,0CTHraTb BCJllf<{J1H, 6JIH3KliX
K 3HaqeHHIO f!OJlBH)!(HOCTH 3JICKTpOHOB B MaCCHBHOM
reJJliH [4-6]. 0)lttaKO, KaK 3TO CJIC)lOBaJio il3 3KCne
pHMCHTOB, c yaenw1ett11eM paccTOJIHH.H H MC)K,n;y
noaepXHOCTbJO MaCCHBHOfO reJmH I{ BepxHett ITJIOC
I<OCTb!O fIOJlJIO)!<Kl1 11 COOTBCTCTBCHHO YMCHbUICHHCM
paattyca Kp11Bl13HhI )IUIJlKOCTH B 6op03J{Kax fIOJlJIO)!<
KH TIOjlBlf:>KHOCTb HOCHTCJiell YMCHbUiaerc.H, a ee TCM
neparyptta;i :3aBl!CHMOCTb uaq11Haer CHJibHO OTJIH
'laThCJI OT aHaJiofHqHott aaBHCl1MOCTH tvrn: I13 Hatl
Macrn.BHbIM reJIHCM. IloJiyqeHHbIC peayJihT3Tbl 6b!Jll1
o6bHCHCHbl JIOKamrnauueii HOCHTCJICH B TIOTCHl~HaJib
Hb/X ~max, B03HHKaJOIUHX B rrpOBOMIUHX KaHaJiax
IIOJ( BJUIJIHHCM 3JieKTpOHOB, KOTOpbIC JIOKaJIH30BaHbl
HaJ( TOHKOH re;rueaoii: CTJieHKOM. HaXOJ.]~UilCilCJI B ue
nocpeacrneHHOM 6JIH30CTl1 K aanOJIHCHHb!M :iK11JlKOC
TblO KaHaJiaM [2,4).
B HaCTOHUlCH pa6oTe npoaeae11b1 naMepeHHJI npoBo
JlHMonu aJieKTpOHOB HM )!(li,ll,KllM reJmeM B KBa3HOJl
HOMepHbIX KaHa.Jiax B ycJIOBHHX CUJibHOll JIOKaJIH3aum1.
lfaMepeHJI.H npoBOJll1Jil1Cb B o6JiaCT!J TeMnepaTyp
0,5-1,9 K B HHTepaa;re IIJIOTHOcTett 3JJCKTPOHOB
108-109 cM-2 Ha qacrnn~ 1, 1 Mfu. JlcnoJib::JosaHHaR
B pa60TC JKCIIepHMCHTaJibHail >l'IeiiKa l1306pa)!(eHa
Ha p11c. 1,a. L{;rn rroJiy'!eHH5! Kaaa11om10Mepttb1x
)KHJ.]KHX KaHaJIOB HCfIOJib30BaJiaCb BhlCOKOKa'!CCTBCH
Ha51 creKmllIHa.H OilTll'lCCKaJl pellteTKa 1 pa3MepaMH
24,4xt9,6 MM l1 TOJllL(HHOii d = 0,8 MM (pttc. 1,6).
lltt3JJCKTptt<IeCKa>I f!OCT05!HHa5l CTCKJia, 113 KOTOporo
l13fOTOBJJeHa pe!IH:.'Tl{a, £ "' 4' KOJl.WICCTBO 6op03.llOK
perneTKH Ha umpHHe 1 CM paBHO 1670. PcIIIeTKa
pacno_~aranacb 11a.n aJieKTPOJlaMH A, B, C, KOTOpbie
noMep>KttBaJIHcb nptt uyneaoM noTeHutta11e. PaaMe
pb! 3JJCKTpo.o:oB A, B, C coCTaBJI>IJIH coorneTCTBCHHO
15,6x9,2; 2x9,2 u 15,6x9,2 MM. Ha J.'leKTPOJlhI 2 H 3
no11.aaaJICR rrpH)!(l1MaKJIUHH OTpuuaTCJibHblll flOTeH
UHaJJ, ytJep>K11BaJOIUl!H 3JICKTpOHbI Ha IIOBepxHOCTH
)Klf.llKOfO fCJIRH, KOTOpblH CMaquBaJI IlO.D:JIO>KKy. ,l{JIJI
C03J(aHHH 3JleKTp0Hl'.O!'O TI5lTHa c 6o;ree pe3KlIM rrpo
tPttJTCM 3JICKTpOHHOH IIJIOTHOCTH y Kpa;i HC!lOJ!b'.JO
BaJICH oxpaHHb!H 3J!CKTp0i'l. 4' HaXOJ.]5l1UlfHC.H HO.L\
5
0,4MKM 6
Puc. f. I!JMepHTe.10H:u; ;Heiiv.a (a): I onrw1ec!GUI pPUJCTKa;
2, 3 - i!pHlKHMa!O!J\He :1.ll~KTPO!lh:; 4 -· oxpam1P1ii 3JlPl<Tpo11;
5 - $oJibrHpOBaHl\blH CTelUlOTfKC"iOJrnT: 6 ·- MeJ!.Hhie onopbt;
7 -· HHTb Ha11.a.mrnaHHll; A' 8, c ·- H:1Mep11Te.llbllble 3.lleKTpO
JILL IlpocjJJWb 011Tll'!C(){Oii pe!UCTKH (6)
OTp11uaTC.IIbHb!M ITOTCHlU!aJIOM. :-:3.'IeKTPOJ.JbI 2 11 3
6b!JIH ctta6n<eHbl trBYMR !!pOTHBOI!OJIO:ii<HO pacrrOJIO
)!<eHHbIMH rrpope3JIMH ll!HpHHOH -1,2 MM J.]JIJI CB0-
6oµ;i-rciro 3aTeKamrn reJIID! B .r~peii¢mme rrpocrpancrno
Rqei1:KII If yMeH;,me1-rn,q B03MO>KHoro TeMneparypttoro
rpa,n.HeHTd. Me)l(.ny ~) :,n-nwl\ :!K!!.Ll.KOffl reJil151 Ha TIO
BepxrlOCTH pemeTKJ1 11 1-·, .<~LZDHbIM rt'.THeM. Harrp51··
)!<eu11e oT renepn•:'.· - ,t.1;,aBa 'lvCb mt 3J1eK1potJ A,
ClffHaJI, npoweaUIHll 'If''), 3 H'-!eHKY' CH11M:rnu1 c
3JICKTPOJla C. Dpu TaKoJvJ .: .:ocn6e rro;ia•m i:;1npaJKe
m·rn .o:pdicpcmoe ::i.rre1<Tfhi'1ec1we TIOJ1e Hanµaa.:ietto
B~OJib )f(J1/tKHX 1;<i.1!a.:10H 3_1eKrpotJ B 6hi.n JaJeM;1e11.
n p0IllC;'.(Ull1H '!epe3 ZJKC!1ep11MfHTaJ1bHYlO .i!'!CHKY
ClUHaJI ycIImrnaJ1C>l 1.llllpO<-'.'JTIOJlOCHbJ ~I npetJynL'IH
TC.'ICM. ;\ _Ll,eTeKTl1j.1UB:lJl(.>J. ¢a30'lY BfTBHTe.lhllblM i:i.e··
TeKTopoM. B orc1.inax l13Mt"f.IH-'lH CtlBHf ¢a3b! ii<p u
aMnm-ITy.D:bl or. lia.'la L\U' KO"lOptA' HMCJIH "ll"CTO Hp!i
aap5l)KCHli/I 3KcnepHMCHTaJ!bHOii .wiei.fl:11 :rneKTpOHa
MH. l1aMepeHHbie 3HaY.eirn.>! 1.l(p ll L'iU Il03BOJilIJIH
onpeae,11ffh .ll.Cikrni1TeJJbHvio G, 11 MHi1My10 Ci
qacTH KC·Hllali:rattca RY.di1m. Co1 ;;acHo pac'!eTaM,
npoBe;~eHHblM B f7 j, ::ie1rn 1 c1rn1>1 Gr H Gi onpette
JIHIOTCR ,.'.\e~knrn re.'lbHOH Pr H MHHMl)H Pi qacT.HMH
COI!pOTHBJlemrn 3J~CKT\.)OHl!Of0 CJIOR, a TaK)!<C qaCTO
TOH 1rna::JMeHHbIX 1w:1e6aHHH B 3JJeKTpottttoH: cncTeMe
(J)p .
OucHKH rrm<aJb!Bdro r, •no B ycJIOl311RX ;'.laHHhIX
H3MepcHHK B BbJj.ld)!{CH!U!X a;rn Gr 11 Gi MO)f(HO
• AuTopi.1 BbtpalKat<n 6naru11apHOCTb B. B. JloUt'HKO Ja noMOW.b B pa3pa6<JTKe w•McpHie:.1. ,oii U.'T:.,,~.,
ct>111J111Ka H11JK11x re1.1neparyp, 1997, T. 23, N2 11 1173
Xuoe1w flR.Ma , 0. Jf. KuputteK , H. E. 5ep11:ymoe , JO. 3. KoeiJpst , A1'uxuca ToM011:wi.o
rrpette6pelfb c.11araeMhIMH, cotLep)!<aumr>m 11e1rwrnHy
Pi . B 3TOM c.11yqae BblpruKemrn JJ..llfl Gr 11 Gi 11Me10T
c.11e.nyIOm11i1 sn.n.:
n e2ro'2p _ 2 s r
G - -n e ""' A 2 - 4 2 ~
r s L, qn m m + (n e mp )--
q p s r
"
')
mm-mp - 22: G - -n e A - 1 + g .
1 s q" m2m4 + (n e2rop )~ · 0
q p s r
"
3.necb e 11 m
( 1)
en
cpe,lLHJIJI ITJIOTHOCTb 3JICKTpOHOB ~ rrpoBO,lLJIInHX Ka
Ha.11ax; (I) - KpyroBaJI qacTOTa; WP ·-· IIJia3MeHHaJI
lfaCTOTa B rrpoBO,lLJIIUHX Katta.11ax; q n - BOJIHOBOH
BeKTOp IIJia3MeHHbIX KOJie6atmi1; 90 -- KOH,D.aKTaHC
JllfeHKH B OTCYTCTB.tte 3.lleKTpO!iOB. 11ocKOJibKY rr.11a3-
MeHHaJI BOJIHa MO)KCT pacrrpoc-rpaH.HTbCJI TOJibKO B
0,lLHOM HarrpaBJieHHH' ,lLJIJI KBa3.110,lLHOMepnoi1 CHCTeMbl
cyMMHpOBaHHe B Bbipa)KeHirnX ( 1) If (2) npOH3-
BO,lLlfTCJI no BOJIHOBblM BeKTopaM KOJie6aHHH, Ha
npaBJieHHblM B.lLOJib rrpoB01LJ1m11x KaHa.110B. Be
JIHlflfHbI qn onpe.n.e.11J1IOTCJ1 .D.JIHHOH KaHaJIOB Lx .
Ko3cpcpuuHeHT Aq" .n1rn np.HMoyrOJihHOH reoMeTp1111
np11 HaJIHlfHlf KBa3Jf0,lLHOMepHb!X KaHaJIOB l1Cl10Jlb30-
BaH 113 (6].
OueHKH, npose.neHHbre npH o6pa6oTKe 3Kcrre
p11MeHTa.1IbHhIX ·pe3y JlbTaTOB' lfOKa3b!BaIOT' lfTO ,lLJIJI
HCIIOJib30BaB!llHXCJI B pa6oTe paccTOnHHH H
cyMMapttoe corrpOTHBJICHJfe BCCX KaHaJIOIJ 6b!o10 BC·
JIHKO' TaK lfTO rrpH 3TOM BbUJOJIH.HeTCJI ycJIOBHC
mro~ << nse2wpr . KpoMC Toro' B OIIbJTax 6b!JIO 06-
Hapy)KCHO, lfTO aMIIJIHTyJla ClffHaJ1a rrp11 3ap.H)KCHl11f
HlfCHKlf 3.llCKTpOHaMH l13MeHJICTC5! BCero JI!flllb Ha
HeCKOJlbKO IIPOHCHTOB' B TO BpCMJI KaK C)lBlff cpa3bl
COCTaBJIHJI HCCKO.llbKO rpa.nycoB. JTO 03HalfaeT, '!TO
BKJia.noM 3JICKTpOHOB B Be.11wrnHy Gi MO:>KHO npeHe-
6pelfb, TaK lfTO Gi ""90 . B 3TOM c;ryqae BCJIHlfHHa
tg ~q>. KOT0pa51 onpe)leJrneTCH OTHO!llCIIHCM BCJ!lilfHH
Gr K Gi , MO)!(CT 6bITh npe1:i_cTaB.11eHa B BHJlC
1
tg ~<j> z 6-cp = - - L A (j '
9o qn
(3)
qTI
r.ne BC.l!HlfHHa (j = 1/Pr COOTBCTCTBYCT npOBO.[LHMOC
TH KaHaJIOB Ha rrnoma,ri:Jf 1 CM
2
.
f1JIOTHOCTb 3JICKTpOHOB Ha 110BCpXHOCTH )KlI)l,KOfO
reJIH.H, cMalfHBaIOmero IIOAJIO)KKY, orrpe.ne.11.H.1111 113
ycJIOBJfJI IIOJIHOfO HacblmeHJf.H 3ap.H.na. Ilp.11 3TOM
CJie.nyeT OTMCTHTb' lfTO ClffHaJJ OT I13 1105!BJI.H,1C5!'
KaK rrpaBHJIO, HalfHHaJI c HCKOToporo 3Ha'!CHH5! v l. .
3To CBJf,lLCTCJlbCTBOBa.110 0 TOM, '!TO B npoqecce 3KC
rrepHMCHTa rro.n.11o)KKa c1erKa 3ap.H)!(3Jiacb. LVrn 011-
pe)le.11emrn fl.llOTHOCTH 3JICKTpOHOB B Ka)!(,lLOM CJKCIIe
pHMCHTC H3Mep.HJiaCb :1as11c11MOCTb 6-cp OT V l. . IIp11
1174
:"TOM KalK1'.J:blH pa3 npH HOBOM .rnalfCHHli v l. ' npH
KOTO]JUM H3MepHJiaCb BC.1H'JHHa 6-<jl, rrpOH3BOAHJiaCb
l10A,::1aµ;u1,Ka 110Bepx1wcrn !Kli;J:KOCTIL 3amtCHMOCTb
6-cp OT V 1_ 6bl,1a npaKrn •iecKH JIHHCHHOH. nptt yMeHb
!llemm nanpmKeHl15I Kp.ttHaJI 6-cp( V_L) HeCKOJibKO cMe
rua .. rnch, T e. 11a6mw1a:101 tte6011bmoi1 rncTepe3ttc. I<
CO!KaJICHi1!0' pa36poc OT OITbITa }( OilblTY B BCJIWIHHC
6-cp npH o.:i_imx 11 Tex :>Ke '.:!Halfett.11.Hx H, VJ_ H T
coc-ramrn - 30%. TaKOH pa:16poc, BO:JMO)KHO, 6bIJI
o6yCJi0B.IICH HaJIHL!HCM He60JiblllOfO KOJIHlfCCTBa npn
MeCell OTBCp.LLCBUH!X ra30B Ha rIO,lLJIO)KKC, KOTopoe
MOJ'JIO MeH.Si'fb(JI OT OllblTa K OilbITY llCKOHTpo1mpye
MblM :>ap.H)!(CH!iCM 110/.(:IO:>KKH, a TaK)KC HCTOlfHOCTblO
B yCTaHORKe aemtt11rnb1 H. OJJ.ttaKo B rrpouecce o.ntto
ro 3KCnep1tMCHTa pe3yJibTaTbl IJOKa3bIBaJil1 ,lLOCTaTOlf
HO xopornyKJ l.lOCnpOH3BOAl1MOCTb. I1oJIHOC lfHCJIO
3JICI<TpOHOB Ha 1 CM2 nosepxHOCTH !KHAKOCTH onpe
,lLCJI.HJIGCb 113 YCJ10Bl1.ll
flLC C = f./ 4nd.
Ha p11c. 2 11p11se.neHbl TJff!HlfHbie 3aBHCHMOCTH ~q>
H (j OT TCMnepaTyphl ,lLJI.H BCJJHlfHH H paB!!b!X 1,8
(KpHBaJI 1) n 0,8 MM (Kp11BaH 2). B11.nno, '!To cr TeM
6oJib!lle, lfeM MCHh!lle H, npHlfCM 3aBHCHMOCTb CT OT
T TCM Kpyqe, lftM 6oJihllle H. KaK noKa3bIBaeT
aHaJJH3 ClKCIIepHMCl!T<iJlbHblX ,:i.aHHblX, KpHEa.H 1 onH
CbIBaCTC.H 3aBHCHMOCThlO
cr == y exp (-E/T) (4)
r)le i<o3cp<j:muneHTbI a 11 E He 3aBHC5JT OT reMrrepaTy
pb!. )]jrn KpHBOi't f 3TH BCJ!HlfHHbl COCTaBJJHIOT a ==
= (4 ± 0,1)·10-4 0M-1·K, E = (6 ± 0,2) K. Bn.n.Ho, qrn
Ha KpHBOH 2 11a6JIIOJ!,aeTC.H OTKJWHCHHC OT MOH03KC
IIOHCHilHaJibHOH 3am1c11MOCTH. AttaJJH3 )laHHbIX no
Ka3bJBaeT, lfTO 3Ta Kpmia.H MO)!(CT 6b!Tb YJlOB.1e1BO
pnTeJJbHO OimCaHa Bblpa)KCHHCM
- !?:. ( E T) Jl ( E /'"' cr - T exp - / + T exp - ~ 1• 1 1 (5)
c K03cpcjmnttettTaMH a"' (7 ,8 ± o.~) 10-G OM-1 K,
E = (5,4. ± 0,2) K. ~ = (4 ± 0,5)-10-10 o.-..c1 K, £1 "'
""0,05 K.
3KcnepuMeHTa:1bHhie ~iaBnc11MOCTH CT OT T Clltt)le ..
TCJibCTBYIOT 0 TOM, '!TO B Q1D KaHaJiax npoHCXO)lHT
JJOKa.rr113aU:H5! HOCHTCJJCH; KaK H3BCCTHO, B cJJy1rne
KJiaCClf'H'C:KOfO TCpMOaKTl1BHpOBamwro )lBH)!(CHH.H
o10Ka.IJH30BaHHblX HOCHTCJICH ;ipOBO)lHMOCTb OIJHCbl-
BaeTC5! CM'l~YIGUJ.HM Bbij)Cl)!(eHHeM:
(tJ1113111Ka H~13v11x TeMneparyp, 1997, T. 23, N2 11
Ilepei.wc nocumeAeu e KBa3uooHoxepH1>1X 3Jze7<:mp01mb1x curmexax naa JKuaKux zeJ1uot
n e2v a2
s 0 0
cr = -k-::r- exp (-E/T)
B
(6)
me kB -- ITOCTO>IHHaR DOJibIJ;MaHa; ao - cpe.a:Hee
paCCTO>Imfe Me)J()ly ITOTelllU!aJibHblMM RMaMJI, B KO·
TOpblX JIOKam130BaHhl 3JICKTpOHhl; "o -- '!<tCTOTa
K0Jre6am1ii a.rieKTpOHOB B ncTemi.11aJibttbIX 5!Max; E -
BbICOTa 6apbepa.
IlOJIY'ICHHble .a:aHHbie JI03BOJI.SUOT npott3BecTM oueH
KY BeJIM'IHHhI v0 . [(mi: TaKoii m~eHKH Heo6xo.a:11Mo
3HaTb 3HatJe!rnJl ns u a0 . Ilptt 3ap.<DKeHHH rroBepx
ttocrn reJ1HR, rroKphrnaromeil: no.u1rmKKY, 3apJ1.lKaIOT
cJI KaK nJIOCKtte yqacTKM TOHKOH reJineaoil: rrneHKH,
raK 11 )KH.UKtte KaHaJibI. KaK rroKa3brnaeT pac'leT [ 4 l,
AJI!l .uamwro 3Ha'!eHtt.H El ITJIOTHOCTb 3JieKTPOHOB
HaA TOHKOll reJIHeBOM I1JleHKOJI npHME'pHO B .UBa pa3a
6oJibllle ITJIOTHOCTl1 3JieKTpOHOB Ha.[( KaHaJiaM11 c
TOJICTb!M CJIOCM )KM.l{KOCTl1. 3ttaR ITOJIHOC 'll1CJIO
3JieKTpOHOll Ha e;J.ttH11Ue rr,1ou1a.uu ITOBepXHOCTl1 re
Jll1Jl Ii OTHOCI1TeJibHbJC IIJIOU{a,'J,11 )"-JaCTKOB TOHKOH
reJJtteBOll TIJieHK11 M )J(H)lKHX KaHaJIOB Ha ITO.ll;JIO)f(Ke,
MOlKHO onpe.ueJittTh BeJitt'l1my n
5
. Ilptt rrpoaeti:emm
TaKliX pac'!CTOB HCIIOJib30BaJIOCb ycJIOBUe HOCTO.HHCTRa
rroremi.nana Ha 3apJ1'JKeHHOtt rroaepxHocTa reJIRJl. B
CB!l3H c TCM, '!TO urnp1rna KaHaJIOB He HaMHOfO
8~ :\
r\x
~ *'·'\ I . \i \\
~ 1 ~ ".\
c. ~\ ~\
L-. • \ '\
.i, \II\
, \~ \ " . .. \
1\ \\2 ~
\ \' ~
•, \""'
I
~
0
\ '\ j
\ \ '"'-... -
0, 1.__ ___ J...__ __ \...:..' -.l-\-'-'. _·_ 2 ·10 .g
0,5 1 1,5 2
1/T, i/K
Puc. 2. 3amK11MocT11 c;urnra <fia3L1 6.<p :vrn c11rna.1a, npomemue
ro ~epe3 3Kcnep11MCllTaJILHYIO wieiiKy' H 11poBO.Lll1MOCTI! ;J.1CKlpO
HOB cr B Q!D Ka11a_11ax OT Tl'MliepaTyphl: 1l = 6.7-108 CM-2 , H =
= 1,8 <•l H 0,8 <•l MM, 3am1Cl1MOCJ'b () = (a;'n cxp(-£/D OM-1.
11y11Krnptt<U! 1t11u11H - a= (4±O,1) 10-4 0M- 1·K, E = (6±0,l) K:
wrpttx-11y11Kn1p11aH 11111111si -- a= (7,g ± O,'l)· 1(1...f> 0M- 1·K, E =
= (5,4 ± 0,2) K; c1u10111o1.tH .:imrnq - cr = «v T) 1·xp (-E/T) +
+ (P/71 exp (-E/T) OM-\, E = (5,4 ± 0,2) K, £ 1 -- 0,05 K.
a= (7,8 ± 0,9)·10 6 OM 1 K, µ = (4 ± O,S)-10- 10 o~i' 1 K
ct>11a11Ka H113Kl1X TeMnepa-ryp, 1997, T. 23, Ng 11
npeBb!WaeT cpe,llHf;e paccTORHHC MC)f(,lly 3Jiel<TpOHa
MH' yKaJaHHOe ycJ106He BbIITOJIHRCTCJl He COBCeM
TO'IHO lf pact.JCT Be.flfilll1Hbl ns RBJIRCTCR rrpa6Jitt)f(eH
HhIM. BeJrnt.ir-rna a0 , 3a.ua10maJ1 xapaKTepHbitt Mac
una6 BapHaIU-lM TIOTCHUHaJlbl!OfO peJibe¢a B )f(H.l{KOM
Kanane, onpe.n;eJI>leTCJl cpe;J.HHM paCCTOSiHHeM MC)l(.UY
:rneKTpottaMH, JIOKaJIH30BaHHhIMH Ha.Q TOHKOH renae
BOtt nneHKOH. TaKRM o6paaoM, 3HMI n 11 a0 H
IS
lfCflOJ!b3YH ( 6) c COOTBCTCTBy101ueif 3Hepraeif aKTH-
Bamm E, MO)f(HC onpe.n;eJIHTh cpeti:Hae t.iacTOTbl Ko
.11e6aHHH 3JICKTpOHOB B !IOTCHl!MaJibHb!X RMax Vo '
Km'Opbie .n;.'151. KplrnhLX 1 ll 2 Ha pac. 2 0Ka3bIBaIOTCR
npu6JlH3IITeJ!bHO p<iEHbL'fH - 1,0·10 11 c-1 If - S· 1010 c-1.
I1pa T MeHblI!e 0,8 K na Kp1rnoii 2 tta6mo.a:aeTCH
OTKJlOHCHHe OT 3aBHCHMOCTH' OITHCbJBaeMOH O.D;HOH
3KcnoHeHTOH. CymecTByroT ti:Ba B03MO)l(HbIX o6'hRC
HeHirn 3TOfO 3¢¢eKTa. I1epsoe H3 HHX CBR3aHO c
npeti:rroJio)f(e1rneM o TOM, 'ITO B QtD Kattanax ttMe
IOTCR )lBa copTa noTeHIJ;HaJibHblX JIM pa3JIH'IHOH r ny-
6HHbl. '4ttCJIO HOClfTeJieH: B 6onee rny60KHX ITOTeH
uaaJibHblX 5!Max 6onbrue no cpaBHeHHID c '!HCJJOM
HOCHTeJJett B ITOTCHJJ.lfaJibHbIX .HMax MaJIOH rJiy6HHbl.
IIpa OTHOCHTCJlbHO Bb!COKHX TeMrrepaTypax OCHOB
ttyro poJib B npoueccax nepeHoca 11rpaIOT HOCHTeJia B
r ny6oKHX noTeHiittaJibHblX JlMax' a npH Hl13KHX TeM
rrepaTypax, KOr)la ax llO.l(BH.lKHOCTb CTaHOBHTCJl Ma
JIOH, OCHOBHOH BKJia)l B npoBO.lJ;HMOCTb ClfCTeMbl
;:i;a10T 3JleKTp0Hbl B 6onee MeJIKHX rroTeHJJ.RaJibHb!X
51.Max. Brnpoe 06b5l.Ctte1rne tta6n10.uaeMoro a¢cpeKTa
Mn)f(eT 6b1Tb CBR3:1Hn c TeM, '!TO nptt T < 0,8 KB
IIO)J.BHllUIOCTH HOClHeJ1di Ha'luHa!OT npORBJIJlTbC5I
KBaHTOBb!e ::i¢¢eKTbl ryirneJiupoaamrn 3JICKTpOHOB
lf3 O.l{HOI! IIOTeHima.'lbHOH 5!Mbl B .upyryro.
XapaKTepttoif oco6ettHOCTb!O paccMaTpHBaeMoii cac
TCMbl JlBJIRCTC5! TO, '-ITO L\Jl5! Q1D KaHaJIOB, IIO-BH·
.UUMOMY' mteeTCJl HeKOTOpblll pa36poc napaMeTpOB
noTeumta.'lbHbIX nM. BepoSiTHo, on HeBemrn, no
CKOJTLKY npu OTHOClfTe,'JbHO BbICOKll.X TeMneparypax
,naHHb!e .uocTaTO'-!HO xoporuo OIIHCb!BaIOTCH 3KCIIO
HeHTOll c OilHOil atteprttett aKTttBauua. TeM He Mettee
.a:a.lKe He60Jlbume naptt:aUHH rrapaMeTpOB IIOTCHUH
aJibHb!X >IM 11Jrn Heo.a:Hopo.a:ttocTh B l!X pacnoJIO)l(e
HHM B~'l,OJlb KaHaJia MoryT OKa3aTb cymecTBeHHOe
BJ1!15H!He Ha nose.a:eHHe rrpOBO.[\l!MOCTH HOCHTeJiett B
Q1D KaHa,1ax B 'laCTHOCTll, H3-3a CMemettm1 attep
reTttt.ieCKHX ypoaHett B rroTeHJJ.HaJihHbIX JlMax TYHHe
;rnposamie :vlO)KeT npoHCXO.UHTb, CCJIH B pe3yJibTaTe
¢JIYKTya1rni1: 3HepreTJ1lfeCKHe ypoBHH B coce.n;HHX
fIOTCHUHaJibHblX >!Max coana.n;yT. IlpH 3TOM CJie.n:yeT
HMeTb R MI;Ly' '-!TO !lOKaJJH30BaHHblC B Q1D KaHaJiax
3J1CKTp0HhI 6yLiyT o6pa30Bb!BaTb Ha ITOBepXHOCTlf
)f(JULKOro reJIH}{ JJYHKH (panJIOHHble IIOJI.HpOHbI).
Eom :>Ke yqecrb' '!TO B TIOTCHUHa.'lbHOH RMe MOJKCT
1175
xuaeKU 5laMa ' 0. 11 Kupu'.feK ' 11. E. Ee71t<ymoe ' JO. 3. KcenpR ' AKUXUW To.:itOKMW
HaXO,lll1TbCH HeCKOJ!bKO JIOTeHIUiallbHb[X ypoBHCH' T(J
KapT11Ha cute 60.11ec yc.l!O}f(Hl1TO!.
B pa60Te [8], B KOTopoei paccMaTp1rna11ac1, ;J,wpq.>y-
311H D rrp11Mt:ceii :ille tt KpunaJ111ax rnepti:oru ccJI11R,
6b!JIO ITOKa3alfO, 'ITO np11 IIOH!DKt'Hl111 fCMIICpaTypbl
BCJie.llCTB11e KBaHTOBbJX :Jrj:icpeKTOB JaBHCHMOCTb D OT
T cTaHOBl1TC5l 6oJiee cJia6oif no <- pallHCHH!o c ::1au11c11-
MOCTbIO, OTBC'I<HOIUCM KJiaCCWleCKOMY aKTHBaU,HOH
HOMY .llBl1*eH1110 qacTHll,. Bo:iMO}f(HO, tta6JIIO,llaeMb1e
B HaCTOHll(Ctt pa6oTe 3q)(pPKTbl B KaKoi'i-TO CTCIIC!m
aHaJIOrlf'iHbl ::icp¢eKTaM, pacCMaTpHBaCMblM B [8], c
TOH n11111b oroBopKoif, 'ITO B ,/laHHOM cJiy'-lae pa36poc
napaMeTpOB ITOTCHll,11aJibHblX HM ,\j()}f(CT np11Becn1 K
.nononH11TCJihHOMY yc110}f(tJeHmo Kapnrnbl. HaKo
HCU, OTMCTl1M, '-!TO nepexo,ll 'laCTl1l_(bl 113 O,llHOH no
TCHUHaJibHOH 5!Mbl B t1pyryto MO)l(CT npcmcxo;~HTb c
rrorJiou1eH11eM 11 11cnycKaH11eM p11nJJOHOB. K CO)!<aJie
H11t0, B HaCTOJ-!ll~ee HpCMH Teop11H :noro 5!BJ!Cl!llH l!e'f
H KOJIH'lCCTBeJ·IHOe cpaHHCHHC 3KC!IepHMCHTaJibHblx.
,UaHHbIX c TeopeTH'IeCKHMH pac'leTaMH !IC npC,llCTaB
JIJ1eTCJ1 B03MO)f(Hb!M.
Ka1< y)f(e 6hrno c1<a3aHo, B .uaHHbIX a1<crrep11MeHTax
BbIITOJ!Hl1Jl0Cb ycJIOBHe mW~ << n5e
2rnf\ , 3TO COOT
HOll!eHHe .uaeT B03M0)f(H0CTb or~eHHTb BCpXHHH npe
.neJI BeJIH'fHHbl (I) ' I<OTOpaH OKa3bIBaeTCH B .uaHHOM
CJiy'!ae -1 ffu. ?To 3Ha'leJrne Ha O,llHH--,llBa rIOp5!:.1J.Ka
MeHbll!e xapaKTepHOH '-laCTOTbl KO_rie6aHJ1H 3JieI<TpOHOB
B noTeHUHaJibHbIX HMax Y0 . Ta1<a>1 oucHKa He rrpoTH
Bope'!HT ,llaHHb!M pa6oTbl [ 6], B KOTOpott 6b!JIO ITOKa-
3aHO, '-!TO ,llJll1 11CITOJ!b30BaBIJJettci:! peweTKH MaKCH
MaJibHOe 3Ha'le1:11e WP He npeBbilllaeT - 900 Mfu.
ToT cpaKT, '-!TO mp 01<a31>maeTC.H cymecTBCHHO MeHb
ll!e BeJil1'lHHhl Yo ' o6ycJIOBJieH Tl'.M' 'fTO 3JICI<Tp0Hbl'
JIOKaJil130BaHHblC B l!llTCHL(Ha_'lbHb!X 51Max, o6pa:iyJOT
Ha IIOBCpXHOCTl1 }!(11,lll<Ol"O re.'!1151: ,1yHKJ1 [ 9], npn
3TOM ::icpcpeKTHBHaH Macca I<OMIIJleKca :rneKTpUH
JIYHI<a m* MHOro 6011bme Macchi cBo6on,noro ::JJICK
TpoHa.
Ka1< rroKa3ano B [ 10], B O.llHOMCj)HhlX 3JieI<Tpott
HbIX CHCTeMaX cyiuccrnyeT npO,llOJibH<UI BCTBb n,1a3-
MeHHb!X KOJie6a1rnH: c 3aI<OHOM ,lll1CIICpC11H
2e:!k 1
~1 "' ma - In Jui '
r.ne k - BOJIHOBOH BeKTOp KOJie6aH11i1; a -- cpell,Hee
paccTORHtte Me)f(.llY ::i1reKrpoHaMH. B cooTBeTCTBHH co
CKa3aHHb!M BbIIIle, B Q1D KaHaJiax B ycJJOBHX JIO
KaJIH3aUHH Ha nouepX!!OCil1 )!(11,llKOfO reJIHJ1 MoryT
cymeCTBOBaTb ,l(Be 0!1TH'leCI<He MUtl,bl rrJJa3MeHHbIX
KOJie6aHHtt. BbICOKO'laCTOTHaH MO.lla o6ycJIOBJieHa
KOJie6aHl15l:Ml1 3JICI<Tj)OHOB' 11 cc JaKOH ,llHCIIepc1111
HMeeT BH,ll
(7)
1176
Hw:1·;0"<tCT<'TH<i;J ~"IO/ld (BJ''l:ldlld c Ko.r1e6aHH5!Ml! KOM
rrJleKCOH :JileKTpOH-.~yHKa H ee JaKOH JlHCnr'pCHM OJI·
pe11e:rneTf n •it1p:1A<'cll Vit''I
(8)
'-1:.cwna J(\)JJC<iaHHH I<OMIIJleKCOB 3JieK-
TpOH .':yHK~\ B :tm .. 1HlHaJlhHn1x HMax. B CBl13H c
pa36pocoM napa:\ffipOB ITOTCHl(l1a.JJbHbIX HM cneKrpbI
!1Jl<l:ClMeHHblX KO.lle6aH Hii ( 7)' (8) 6y ).\YT' rrO-BH,llHMO
My, HMCTh HeKu~oµy!O .llHCTH'PCH!O. Oi.tHaKo, no
CKOJihKY :'JKC!!eDHMCHTaJlbHble ;(aHHh!e () npOBO,llH
MOCT!I B Q1D KaHaJ!C\X xopowo OIIl1Cb!BaIOTCJ1
::JKCf!OHem111aJlhhb!M JaFOHOM (no KpattHCH Mepe np11
T > 0.8 K), napaMeTpb1 noTeHil11a,1bHbIX HM HecttJib
HO OTJIJ1'1aKlTC.H :wyr OT ;wyra H MO)f(HO Ha,llCJ1TbCH,
'!TO J~l!CIIepclHI B Cllt'l<Tp3X 6VJlCT lit' O'leHb BeJmKa.
'.'.)KcnepHMe1na:1b1WP t1a6JJio;J,em1e TaKHx MO,ll. rrna3-
MeHHbIX Ko;1e6aHHii npe;:J,cTaB1rno Ohl 60.11b1110H: HH
Tepec.
TaKHM o6pa:~oM. B HacT011meH: pa6oTe rroKa3aHo,
'-!TO B KBa3HO,llHOMep1!blX JJICKTpOHHblX CHCTeMax
Ha,ll )!OlJi,I<HM re.ritteM B ycJIOBHHX .noKaJm3aUHH npo
DO/ll1MOCTb 3JICI<TpOHOB 3KcnoHeHu11a1rLHO yMcHbll!a
eTcn c IJOHIDKCHHeM TeMnepaTypbl c 3Hepr11ei1 aKTl1-
Ra1um nopHll,Ka HCCKOJlhKHX rpa:wcoB. Tip11
TeMnepaTypax T < 0,8 K JJ,JIR 3aHHCHMOCTett <JOT T,
COOTBeTCTBYlOIIlHX HC60Jibll!HM 3Ha'lCllH5!M H' Ha-
6.ll!O)J,aeTC5l OTKJ10lfe1rne .JdBHCl1MOCTl1 <J(T) OT ,)KC!10-
Hf~HUHaJ!bHOl!' KOTOpoe o6yc.TJOBJteHO' nr•- <»!;111MOMY'
m160 cyUlCCTl:\Ol'?J-BH~'I ;:i,nyx coporn, 11•JCHH2llett c
pa3JTH'-1Hbl'rn :rneparn~n1 :tKTH.Barn;,1, .11160 TYHHe
m1poBamwM JJieKTpOHOB B cocc;1 H11e f10TCHI~HaJib
Hbie HMur. l-! a ot:mJBaHirn ,rna.r1113a no~1y'-!et1HbIX pe-
3Y.!lbTaTOB npc::~J\CKa~lhHJ:CJC'•TH, '-!TO H Q1D KaHa.rrax B
ycJlomrnx .rru1(;L'IHJ'1l\Pll :vioryT cyn1ecTBOBaTb ,llBe on
TH'lec1<11e MO,J:bl n.%:1MeHHblX KOJJe6aHHtt: Bb!COI<O
'laCTOTHa>r c npP/jeJibHOH •1aCTOTOH KOJle6am1H: 3JieI<
TpOHOB B flOTCHU,Ha!IliHb!X .8MaX H Hl13KO'laCTOTHaH
BeTBb, npCAC!lbH<UI •1acnna KOTopoi1 onpC,llCJil1eTCJ1
KOJIC6aHH5!Ml1 B ITOTCHUHa,1b!!blX 5l:Max MaCCllBHbIX
KOM!1JieI<COI3 JJleKTpOH-.TIYHKa.
ABTOpb1 Rh1pa>Kat0T 611aroaapttocTb B. H. fpttro
pbetty ~la mnepec K pa6oTe H 06cy)f(11eH11e pe:3y11bTa
TOB.
1. IO. 3. Kou,ip>1, K) CT. Monapxa, rJJHT 12, 1011 (1986).
2. JO. 3. Kott;w;i, H. A. l-IHKOJ1ac1mo, <l>HT 18, 1278 (1992).
::J 0. ,, KHpP!l'l<, iO. n. Ml'Hapxa, lO ::i. KoD,~p;i,
B. H. l'p>irnpbl'B, <DHT 19, ·158 ( 1993).
4. Yi:. Z. Kovdrya, V A :\1'<0laenku, and P. K H Sommer
feld. Czerh. ]. Pl11r. 41>-S1, '.J.17 ( 1996)
5. H1dcki Y;iyama and Akihisa Tomo~iyo, Czech . .!. Phys.
,i6-S1. 35'.l < 1 lJ%)
ti n . .. :.,. H1umJ1af.'1JI((), x /1JiMil. 10 3. Kon;tpil, A Tm10KHHO,
!JJ f/T 23, 642 (I !)97)
'D1o1:i1-1r.a H11:-:>:,,ix TeMneparyp, 1997, T. 23, N2 11
IIepeuoc uocumelleii e K6a3uoauo>eepH.blX 3JteKmpmmtitx cucmeMax 1wo )f(UOKu.M ze!lue."t
7. Yu. Z. Kovdrya, V. A. Nikolaenko, 0. I. Kirichek,
S. S. Sokolov, and V. N. Grigor'ev, ]. Low Temp. Phys.
81, 371 (1991).
8. Yu. Kagan,]. Low Temp. Phys. 81, 571 (1992).
9. Yu. z. Kovdrya, F. F. Mende, and V. A. Nik1Jlaenko, Sov.
]. Low Temp. Phys. 10, 1129 (1984).
10. A. B. GanmtK, lluCb.Ma e ){{3T<D 31, 275 (1980).
Carrier transport in quasi-one-dimensional
electron systems over liquid helium under
strong localization
Hideki Yayama, 0. I. Kirichek, I. B. Berkutov,
Yu. Z. Kovdrya, and Akihisa Tomokiyo
The carrier conductivity in a quasi-one-dimen
sional electron system over liquid helium was meas
ured at 0.5-1.9 K in pressing electric fields up to
¢>1>13111Ka Hlll3KlllX TeMnepa'fYp, 1997, T. 23, N2 11
4 kV/ cm at 1 1 MHz. Quasi-one-diml'nsional chan
nels were rcali1ed using an optical diffraction grat
ing with a thin liquid helium coating. The earner
conductivity decreased expmwntially with lowuing
temperature T, the activation energy being of several
degrees. This suggests electron loc;-,lization in the
quasi-one-dimensional system. As the thicirness of
the liquid helium layer on thr grating was increased,
the exponential depende!lcc changed at T < 0.8 K,
which may indicate that quantum effects start to
contribute to the electron mobility at these tempe
ratures. From the analysis of the data obtained we
can suggest that two branches of the optical plasma
mode are possible in quasi-one-dimensional electron
systems under localizat1on conditions· a high-fre
quency branch related to the electron oscillations in
potential wells and a low-frequency branch gener
ated by oscillations of the complexes electron-dimple
of large effective mass.
1177
|