Нелинейное и анизотропное спиновое расщепление электронных уровней Ландау в наноструктурах на основе GaAs
Автор: Девизорова Ж.А., Волков В.А.
Журнал: Труды Московского физико-технического института @trudy-mipt
Рубрика: Нанофизика и нанотехнологии
Статья в выпуске: 1 (21) т.6, 2014 года.
Бесплатный доступ
Из общих требований получено оригинальное граничное условие для эффективных волновых функций, являющихся огибающими полной волновой функции электрона в кристалле. Это условие описывает атомарно резкую гетерограницу в гетеропереходе GaAs / Al𝑥Ga1−𝑥As и зависит от единственной феноменологической константы. Показано, что вследствие резкости гетерограницы и спинового расщепления зоны проводимости, которое обусловлено отсутствием центра инверсии в системе, спиновое расщепление электронных уровней Ландау в двумерной электронной системе является анизотропным и нелинейным по 𝐵. Определены поправки к тензору 𝑔-фактора электрона, линейные по магнитному полю. Показано, что они зависят от объемной константы кубичного по импульсу спинового расщепления зоны проводимости (константа Дрессельхауза) параметра, характеризующего границу 𝑅, и от номера соответствующего уровня Ландау. Результаты коррелируют с экспериментом.
Гетероструктура, двумерная электронная система, спинтроника, фактор ланде, уровень ландау
Короткий адрес: https://sciup.org/142185976
IDR: 142185976
Список литературы Нелинейное и анизотропное спиновое расщепление электронных уровней Ландау в наноструктурах на основе GaAs
- Roth L.M. 𝑔-factor and donor spin-lattice relaxation for electrons in germanium and silicon//Phys. Rev. -1960. -V. 118, N 6. -P. 1534-1540
- Nefyodov Yu.A., Shchepetilnikov A.V., Kukushkin I.V., Dietsche W., Schmult S. 𝑔-factor anisotropy in GaAs/Al𝑥Ga1-𝑥As quantum well probed by electron spin resonancе//Phys. Rev. B. -2011. -V. 83. -P. 041307-1-041307-4
- Zawadzki W., Pfeffer P. Spin splitting of subband energies due to inversion asymmetry in semiconductor heterostructure//Semicond. Sci. Technol. -2004. -V. 19. -P. R1-R17
- Volkov V.A., Pinsker T.N. Boundary conditions, energy spectrum, and optical transitions of electrons in bounded narrow gap crystals//Surface Science. -1979. -V. 81. -P. 181-192
- Bychkov Yu.A.,Rashba E.I. Oscillatory effects and the magnetic susceptibility of carriers in inversion layers//J. Phys. C: Solid State Phys. -1984. -V. 17. -P. 6039-6045
- Васько Ф.Т. Спиновое расщепление спектра двумерных электронов, обусловленное поверхностным потенциалом//Письма в ЖЭТФ. -1979. -Т. 30, вып. 9. -С. 574-577
- Winkler R. Spin-orbit coupling effects in two dimensional electron and hole systems//Springer Tracts in Modern Physics. -2003. -V. 191. -Р. 201-205
- Luttinger G.M., KohnW. Motion of electrons and holes in perturbed periodic field//Phys. Rev. -1955. -V. 97, N 4. -P. 869-883
- Калевич В.К., Коренев В.Л. Анизотропия электронного 𝑔-фактора в асимметричной квантовой яме GaAs/AlGaAs//Письма в ЖЭТФ. -1993. -Т. 57, вып. 9. -С. 557-560
- Fabian J., Matos-Abiaguea A., Ertlera C., Stano P., Zutic I. Semiconductor spintronics//Acta physica slovaca. -2007. -V. 57, N 4. -P. 693
