Спектроскопия неупругого рассеяния света возбуждений спиновой плотности двумерной электронной системы
Диссертация
В диссертационной работе выполнены экспериментальные исследования спектра неупругого рассеяния света двумерной электронной системы, обнаружены новые коллективные возбуждения двумерной электронной системы в режиме квантового эффекта Холла, а также исследованы свойства примесных интерфейсных комплексов. Обнаружены и исследованы циклотронные возбуждения спин-синглетных и спин-триплетных барьерных… Читать ещё >
Список литературы
- К. S. Novoselov, A.K.Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, 1. V. Grigorieva, A. A. Firsov, Science 306, 666 (2004).
- M. Konig, S. Wiedmann, C. Brune, A. Roth, H. Buhmann, L. W. Molenkamp, X. Qi, S. Zhang, Science 318, 766 (2007).
- Yu. A. Bychkov, S. V. Iordanskil, and G. M. Eliashberg, Pis’ma Zh. Eksp. Teor. Fiz. 33, 152 (1981)
- Yu. A. Bychkov, S. V. Iordanskil, and G. M. Eliashberg, JETP Lett. 33, 143 (1981)
- C. Kallin and В. I. Halperin, «Excitations from a filled Landau level in the two-dimensional electron gas» Phys. Rev. В 30, 5655 (1984).
- A. H. MacDonald, «Hartree-Fock approximation for response functions and collective excitations in a two-dimensional electron gas with filled Landau levels» J. Phys. C: Solid State Phys.18,1003 (1985).
- А.С.Журавлев, JI.В.Кулик, И. В. Кукушкин, В. Е. Кирпичев, В. Е. Бисти, «Циклотронная спин-флип мода в ультраквантовом пределе» JETP Lett. 85, 128 (2007)
- А.Б.Ваньков, Л. В. Кулик, И. В. Кукушкин, А. С. Журавлев, В. Е. Кирпичев, «Барьерные D~ комплексы в высокоподвижной двумерной электронной системе» JETP Lett. 87, 170 (2008)
- A. S. Zhuravlev, А. В. Van’kov, L. V. Kulik, I. V. Kukushkin,
- V. E. Kirpichev, J. H. Smet, K. v. Klitzing, «Inelastic light scattering study of the v= quantum Hall ferromagnet» Phys. Rev. В 77, 155 404 (2008)
- L. V. Kulik, S. Dickmann, I.K. Drozdov, A. S. Zhuravlev, V. E. Kirpichev, I. V. Kukushkin, S. Schmult, «Antiphased cyclotron-magnetoplasma mode in a quantum Hall system» Phys. Rev. В 79, 121 310 (2009)
- I. K. Drozdov, L. V. Kulik, A. S. Zhuravlev, V. E. Kirpichev, I. V. Kukushkin, S. Schmult, and W. Dietsche, «Extra Spin-Wave Mode in Quantum Hall Systems: Beyond the Skyrmion Limit» Phys. Rev. Lett. 104, 136 804 (2010)
- А.С.Журавлев, JI.В.Кулик, В. Е. Бисти, И. К. Дроздов, В. Е. Кирпичев, И. В. Кукушкин, «Интерфейсные D~ комплексы в двумерной электронной системе» JETP Lett. 92, 672 (2010)
- Т. Ando, А. В. Fowler, F. Stern, «Electronic properties of two-dimensional systems» Rev. Mod. Phys. 54, 437 (1982).
- K. von Klizing, G. Dorda, and M. Pepper, «New Method for High-Accuracy Determination of the Fine-Structure Constant Based on Quantized Hall Resistance» Phys. Rev. Lett. 45, 494 (1980).
- D.C.Tsui, H.L.Stormer, and A.C. Gossard, «Two-Dimensional Magnetotransport in the Extreme Quantum Limit» Phys. Rev. Lett. 48, 1559 (1982).
- R. E. Prangc, S.M.Girvin, «The Quatum Hall Effect» Berlin: SpringerVerlag, (1988).
- Э.И.Рашба, В. Б. Тимофеев, ФТП 20, 977 (1986).
- R. В. Laughlin, «Anomalous Quantum Hall Effect: An Incompressible Quantum Fluid with Fractionally Charged Excitations» Phys. Rev. Lett. 50, 1395 (1983).
- V. L. Pokrovskii, A. L. Talapov, «А simple model for fractional Hall effect» J. Phys. С 18, L691 (1985).
- R. B. Laughlin, «Primitive and composite ground states in the fractional quantum hall effect» Surf.Sci. 142, 163 (1984).
- R.L.Willett, H.L.Stormer, D.C.Tsui, A.C.Gossard, and J.H.English, «Quantitative experimental test for the theoretical gap energies in the fractional quantum Hall effect» Phys. Rev. В 37, 8476 (1988).
- Jain J. K., Phys. Rev. Lett.63 199 (1989) — Phys. Rev. В 41 7653 (1990) — Jain J. K., Kamilla R. K. in «Composite Fermions» (World Scientific Singapore: O. Heinonen, 1998)
- Lopez A., Fradkin E. Phys. Rev. В 44 5246 (1991) — Phys. Rev. В 47 7080 (1993) — Phys. Rev. Lett. 69 2126 (1992)
- HalperinB. I., Lee P. A., ReadN. «Theory of the half-filled Landau level» Phys. Rev. В 47 7312 (1993)
- R. Shankar, Phys. Rev. В 63 85 322 (2001)
- M.S-C. Luo, Sh.L. Chuang, S. Schmitt-Rink, and A. Pinczuk, «Many-body effects on intersubband spin-density and charge-density excitations» Phys. Rev. В 48, 11 086 (1993).
- Бычков Ю. А., Иорданский С. В., Элиашберг Г. М., «Двумерные электроны в сильном магнитном поле «JETP Letters 33, 143 (1982).
- Yu. A. Bychkov and E.I.Rashba, Sov. Phys. JETP 58, 1062 (1983).
- J. P. Longo, C. Kallin, «Spin-flip excitations from Landau levels in two dimensions» Phys. Rev. В 47,4429 (1993).
- W. Kohn, «Cyclotron Resonance and de Haas-van Alphen Oscillations of an Interacting Electron Gas» Phys. Rev. 123, 1242 (1961).
- V. E. Bisti, «Intersubband collective excitations in qiasi-two-dimensional systems in a strong magnetic field» Pis’ma Zh. Eksp. Teor. Fiz. 69, 543 (1999).
- V. E. Bisti, «Structure of the intersubband collective excitations in qiasi-two-dimensional systems in a magnetic field» JETP Letters 73 25 (2001)
- Yu.A.Bychkov and G. Martinez, «Magnetoplasmons and band nonparabolicity in two-dimensional electron gas» Phys. Rev. В 66, 193 312 (2002).
- A. H. MacDonald, H. C. A. Oji, S. Girvin, «Magnetoplasmon Excitations from Partially Filled Landau Levels in Two Dimensions» Phys. Rev. Letters 55, 2208 (1985).
- H. C.A. Oji, A. H. MacDonald, «Magnetoplasma modes of the two-dimensional electron gas at nonintegral filling factors» Phys. Rev. В 33, 3810 (1986).
- S.M. Girvin, A. H. MacDonald, and P. M. Platzman, Phys. Rev. Lett. 54, 581 (1985) — Phys. Rev. В 33, 2481 «Quasiparticle states and the fractionalquantum Hall effect» (1986).
- S.Huant, S.P. Najda and B. Etienne, «Two-dimensional D~ centers» Phys. Rev. Lett. 65, 1486 (1990).
- J-P.Cheng, Y.J.Wang, B.D.McCombe, and W. Schaff, «Many-electron effects on quasi-two-diinensional shallow-donor impurity states in high magnetic fields» Phys. Rev. Lett. 70, 489 (1993).
- Z. X. Jiang, B. D. McCombe, and P. Hawrylak, «Donor Impurities as a Probe of Electron Correlations in a Two-Dimensional Electron Gas in High Magnetic Fields» Phys. Rev. Lett. 81, 3499 (1998).
- A. B. Dzyubenko and A. Yu. Sivachenko, «D~ centers in quantum wells: Spin-singlet and spin-triplet magneto-optical transitions» Phys. Rev. B 48, 14 690 (1993).
- D. M. Larsen and S. Y. McCann, «Excited states of the two-dimensional D~ center in magnetic fields» Phys. Rev. B 45, 3485 (1992).
- P. Hawrylak, «Many-electron effects on donor states in a two-dimensional electron gas in a strong magnetic field» Phys. Rev. Lett. 72, 2943 (1994).
- A. B. Dzyubenko, A. Mandray, S. Huant, A. Yu. Sivachenko, B. Etienne, «Triplet transitions of D~ centers in quantum wells in high magnetic fields» Phys. Rev. B 50, 4687 (1994).
- S.Huant, A. Mandray, J. Zhu, S. Louie, T. Pang, and B. Etienne, «Well-width dependence of D~ cyclotron resonance in quantum wells» Phys. Rev. B 48, 2370 (1993).
- J.G.S.Lok, A.K.Geim, J.C.Maan, I. Marmorkos, F.M.Peeters, N. Mori, L. Eaves, T.J.Foster, P.C.Main, J.W.Sakai, and M. Henini, «D~ centers probed by resonant tunneling spectroscopy» Phys. Rev. В 53, 9554 (1996).
- H. L. Fox and D. M. Larsen, «Exact solutions for barrier D~ states at high magnetic fields» Phys. Rev. В 51, 10 709 (1995).
- О. В. Волков, С. В. Товстоног, И. В. Кукушкин, К .фон Клитцинг, К. Эберл, «Локализация отрицательно заряженных экситонов в квантовых ямах GaAs/AlGaAs «Письма в ЖЭТФ 70, 588 (1999).
- V. V. Solovyev and I. V. Kukushkin, «Measurement of binding energy of negatively charged excitons in GaAs/Al03GaQ^As quantum wells» Phys. Rev. В 79, 233 306 (2009).
- S. L. Sondhi, A. Karlhede, S. A. Kivelson, and E. H. Rezayi, «Skyrmions and the crossover from the integer to fractional quantum Hall effect at small Zeeman energies» Phys. Rev. В 47, 16 419 (1993).
- M. Abolfath, J. J. Palacios, H. A. Fertig, S. M. Girvin and A. H. MacDonald, «Critical comparison of classical field theory and microscopic wave functions for skyrmions in quantum Hall ferromagnets» Phys. Rev. В 56, 6795 (1997).
- H. A. Fertig, L. Brey, R. Cote, and A. H. MacDonald, «Charged spin-texture excitations and the Hartree-Fock approximation in the quantum Hall effect» Phys. Rev. В 50, 11 018, (1994).
- L. Brey, H. A. Fertig, R. Cote, and A. H. MacDonald, «Skyrme Crystal in a Two-Dimensional Electron Gas» Phys. Rev. Letters 75,2562, (1995).
- B. Paredes and J. J. Palacios, «Skyrme crystal versus Skyrme liquid» Phys. Rev. B 60, 15 570, (1999).
- Barrett S.E., DabbaghG., PfeifferL. N., WestK.W., TyckoR. «Optically Pumped NMR Evidence for Finite-Size Skyrmions in GaAs Quantum Wells near Landau Level Filling v = 1» Phys. Rev. Lett. 74, 5112, (1995).
- BayotV., GriveiE., MelinteS., SantosM.B., ShayeganM., «Giant Low Temperature Heat Capacity of GaAs Quantum Wells near Landau Level Filling v = 1» Phys. Rev. Lett. 76, 4584, (1996).
- Yann Gallais, JunYan, Aron Pinczuk, Loren N. Pfeiffer, and Ken W. West, «Soft Spin Wave near v = 1: Evidence for a Magnetic Instability in Skyrmion Systems» Phys. Rev. Lett. 100, 86 806, (2008).
- Kukushkinl.V., von KlitzingK., Ploog, K., KirpichevV.E., ShepelB.N. «Reduction of the electron density in GaAs — AlxGal — xAs single heterojunctions by continuous photoexcitation» Phys. Rev. B 40,4179 (1989).
- I. V. Kukushkin and V. B. Timofeev, «Magneto-optics of strongly correlated two-dimensional electrons in single heterojunctions» Adv. Phys. 45, 147 (1996)
- David Richards, «Inelastic light scattering from inter-Landau level excitations in a two-dimensional electron gas» Phys. Rev. B 61, 7517 (2000).
- A.Usher, R.J.Nicholas, J.J.Harris, and C.T.Foxon, «Observation of magnetic excitons and spin waves in activation studies of a two-dimensional electron gas» Phys. Rev. B 41, 1129 (1990).
- A. Schmeller, J. P. Eisenstein, L. N. Pfeiffer, and K. W. West, «Evidence for Skyrmions and Single Spin Flips in the Integer Quantized Hall Effect» Phys. Rev. Lett. 75, 4290 (1995).
- V.T.Dolgopolov, A.A.Shashkin, A.V.Aristov, D. Schmerek, W. Hansen, J. P. Kotthaus, and M. Holland, «Direct Measurements of the Spin Gap in the Two-Dimensional Electron Gas of AlGaAs-GaAs Heterojunctions» Phys. Rev. Lett. 79, 729 (1997).
- V. S. Khrapai, A. A. Shashkin, E. L. Shangina, V. Pellegrini, F. Bertram, G. Biasiol, and L. Sorba, «Spin gap in the two-dimensional electron system of GaAs/AlxGal-xAs single heterojunctions in weak magnetic fields» Phys. Rev. B 72, 35 344 (2005).
- A. P. Smith, A. H. MacDonald, and G. Gumbs, «Quasiparticle effective mass and enhanced g factor for a two-dimensional electron gas at intermediate magnetic fields» Phys. Rev. B 45, 8829 (1992).
- A. Pinczuk, B. S. Dennis, D. Heiman, C. Kallin, L. Brey, C. Tejedor, S. Schmitt-Rink, L. N. Pfeiffer, and K.W. West, «Spectroscopic measurement of large exchange enhancement of a spin-polarized 2D electron gas» Phys. Rev. Lett. 68, 3623 (1992).
- D.K.Maude, M. Potemski, J.C.Portal, M. Henini, L. Eaves, G. Hill and M. A. Pate, «Spin excitations of a two-dimensional electron gas in the limitof vanishing Lande ^-factor» Phys. Rev. Lett. 77, 4604 (1996).
- M.J.Manfra, E.H.Aifer, B.B.Goldberg, D.A.Broido, L. Pfeiffer and K. West, «Temperature dependence of the spin polarization of a quantum Hall ferromagnet» Phys. Rev. В 54, R17327 (1996).
- D. K. Lee, S. Rapsch, and J. T. Chalker, «Dirty quantum Hall ferromagnets and quantum Hall spin glasses» Phys. Rev. В 67, 195 322 (2003).
- P. A. Flcury and R. Loudon, «Scattering of Light by One- and Two-Magnon Excitations» Phys. Rev. 166, 514 (1968)
- ДикманС. M., Иорданский С. В., «Спиновая релаксация в условиях КЭХ при нечетном заполнении «JETP Letters 63, 50 (1996)
- М. Kasner and А. Н. MacDonald, «Thermodynamics of Quantum Hall Ferromagnets» Phys. Rev. Lett. 76, 3204 (1996) — M. Kasner, J. J. Palacios, A. H. MacDonald, «Quasiparticle properties of quantum Hall ferromagnets» Phys. Rev. В 62, 2640 (2000).
- N.Read and S. Sachdev, «Continuum Quantum Ferromagnets at Finite Temperature and the Quantum Hall Effect» Phys. Rev. Lett. 75, 3509 (1995).
- N.D.Mermin, H. Wagner, «Absence of Ferromagnetism or Antiferromagnetism in One- or Two-Dimensional Isotropic Heisenberg Models» Phys. Rev. Lett. 17, 1133 (1966).
- Р. С. Hohenberg, «Existence of Long-Range Order in One and Two Dimensions» Phys.Rev. 158, 383 (1967).
- A. B. Dzyubenko and Yu. E. Lozovik, Sov. Phys. SolidState 25, 874 (1983).
- DickmannS., and LevinsonY., «Auger-like relaxation of inter-Landau-level magnetoplasmon excitations in the quantized Hall regime» Phys. Rev. В 60, 7760 (1999).
- DickmannS., «Activation energy in a quantum Hall ferromagnet and non-Hartree-Fock skyrmions» Phys. Rev. В 65, 195 310 (2002).
- S.Dickmann, I. V. Kukushkin, «Zero-momentum cyclotron spin-flip mode in a spin-unpolarized quantum Hall system» Phys. Rev. В 71, 241 310 (2005).
- L.V.Kulik, I. V. Kukushkin, V. E. Kirpichev, J.H.Smet, K. von Klitzing, and W. Wegscheider, «Cyclotron spin-flip excitations in the extreme quantum limit» Phys. Rev. В 63, 201 402 (2001).
- M.Wagner, U. Merkt and A.V. Chaplik, «Spin-singlet-spin-triplet oscillations in quantum dots» Phys. Rev. В 45, 1951 (1992).
- Тимофеев В. В., КирпичевИ. В., Кукушкин И. В., и ФалькоВ. И., «Энергетический спектр двуиерных электронов в наклонном магнитном поле» Письма в ЖЭТФ, 51 383, (1990).
- Н.А. Fertig, Luis Brey, R. Cote, A. H. MacDonald, A. Karlhede, and S. L. Sondhi, «Hartree-Fock theory of Skyrmions in quantum Hall ferromagnets» Phys. Rev. В 55,10 671, 1997.