Вязкоупругий резонанс в течении двумерных электронов при реалистичных граничных условиях на краях канала

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Построена теория высокочастотных гидродинамических течений двумерных (2D) электронов в образцах наноструктур с малой плотностью дефектов и с краями разной степени неидеальности. Показано, что резонанс в высокочастотных коэффициентах вязкости приводит к зависимости импеданса образца от магнитного поля с острой особенностью, характер которой зависит от типа края: полному прилипанию жидкости к краям отвечает узкий высокий резонанс, увеличение проскальзывания жидкости у краев приводит к сильному уширению пика и уменьшению его амплитуды, а затем к его исчезновению. Таким образом, тип краевых условий является важным фактором, определяющим форму высокочастотных течений 2D электронов. Обсуждаются возможные объяснения аномального магнето-фото-сопротивления, наблюдавшегося в сверхчистых образцах графена и квантовых ямах GaAs, в рамках развитой модели.

Об авторах

А. Н Афанасьев

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

С.-Петербург, Россия

К. А Барышников

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

С.-Петербург, Россия

А. В Коротченков

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

С.-Петербург, Россия

П. С Алексеев

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

Email: pavel.alekseev@mail.ioffe.ru
С.-Петербург, Россия

Список литературы

  1. P. J. W. Moll, P. Kushwaha, N. Nandi, B. Schmidt, and A. P. Mackenzie, Science 351, 1061 (2016).
  2. D. A. Bandurin, I. Torre, R. K. Kumar, M. Ben Shalom, A. Tomadin, A. Principi, G. H. Auton, E. Khestanova, K. S. Novoselov, I. V. Grigorieva, L. A. Ponomarenko, A. K. Geim, and M. Polini, Science 351, 1055 (2016).
  3. M. Polini and A. K. Geim, Phys. Today 73, 28 (2020).
  4. L. Levitov and G. Falkovich, Nature Phys. 12, 672 (2016).
  5. J. A. Sulpizio, L. Ella, A. Rozen, J. Birkbeck, D. J. Perello, D. Dutta, M. Ben-Shalom, T. Taniguchi, K. Watanabe, T. Holder, R. Queiroz, A. Stern, T. Scaffidi, A. K. Geim, and S. Ilani, Nature 576, 75 (2019).
  6. M. J. H. Ku, T. X. Zhou, Q. Li et al. (Collaboration), Nature 583, 537 (2020).
  7. P. S. Alekseev, Phys. Rev. Lett. 117, 166601 (2016).
  8. G. M. Gusev, A. D. Levin, E. V. Levinson, and A. K. Bakarov, AIP Advances 8, 025318 (2018).
  9. A. C. Keser, D. Q. Wang, O. Klochan, D. Y. H. Ho, O. A. Tkachenko, V. A. Tkachenko, D. Culcer, S. Adam, I. Farrer, D. A. Ritchie, O. P. Sushkov, and A. R. Hamilton, Phys. Rev. X 11, 031030 (2021).
  10. X. Wang, P. Jia, R.-R. Du, L. N. Pfeiffer, K. W. Baldwin, and K. W. West, Phys. Rev. B 106, L241302 (2022).
  11. A. T. Hatke, M. A. Zudov, J. L. Reno, L. N. Pfeiffer, and K. W. West, Phys. Rev. B 85, 081304 (2012).
  12. L. Bockhorn, P. Barthold, D. Schuh, W. Wegscheider, and R. J. Haug, Phys. Rev. B 83, 113301 (2011).
  13. Q. Shi, P. D. Martin, Q. A. Ebner, W. Wegscheider, and R. J. Haug, Phys. Rev. B 89, 201301 (2014).
  14. Y. Dai, R. R. Du, L. N. Pfeiffer, and K. W. West, Phys. Rev. Lett. 105, 246802 (2010).
  15. П. И. Гуржи, С. И. Шевченко, ЖЭТФ 54, 1613 (1968).
  16. A. I. Berdyugin, S. G. Xu, F. M. D. Pellegrino, R. Krishna Kumar, A. Principi, I. Torre, M. Ben Shalom, T. Taniguchi, K. Watanabe, I. V. Grigorieva, M. Polini, A. K. Geim, and D. A. Bandurin, Science 364, 162 (2019).
  17. R. Moessner, P. Surovka, and P. Witkowski, Phys. Rev. B 97, 161112 (2018).
  18. F. M. D. Pellegrino, I. Torre, and M. Polini, Phys. Rev. B 96, 195401 (2017).
  19. P. S. Alekseev, Phys. Rev. B 98, 165440 (2018).
  20. P. S. Alekseev and A. P. Alekseeva, Phys. Rev. Lett. 123, 236801 (2019).
  21. П. С. Алексеев, ФТТ 53, 1405 (2019).
  22. A. N. Afanasiev, P. S. Alekseev, A. A. Greshnov, and M. A. Semina, Phys. Rev. B 104, 195415 (2021).
  23. T. Holder, R. Queiroz, T. Scaffidi, N. Silberstein, A. Rozen, J. A. Sulpizio, L. Ella, S. Ilani, and A. Stern, Phys. Rev. B 100, 245305 (2019).
  24. P. S. Alekseev and A. P. Alekseeva, Phys. Rev. B 111, 235202 (2025).
  25. A. N. Afanasiev, P. S. Alekseev, A. A. Danilenko, A. A. Greshnov, and M. A. Semina, Phys. Rev. B 106, L041407 (2022).
  26. A. N. Afanasiev, P. S. Alekseev, A. A. Greshnov, and M. A. Semina, Phys. Rev. B 108, 235124 (2023).
  27. J. H. Smet, B. Gorshunov, C. Jiang, L. Pfeiffer, K. West, V. Umankey, M. Dressel, R. Meisels, F. Kuchar, and K. von Klitzing, Phys. Rev. Lett. 95, 116804 (2005).
  28. T. Herrmann, I. A. Dmitriev, D. A. Kozlov, M. Schneider, B. Jentzsch, Z. D. Kvon, P. Olbrich, V. V. Bel'kov, A. Bayer, D. Schuh, D. Bougeard, T. Kuczmik, M. Oltscher, D. Weiss, and S. D. Ganichev, Phys. Rev. B 94, 081301 (2016).
  29. A. T. Hatke, M. A. Zudov, L. N. Pfeiffer, and K. W. West, Phys. Rev. B 83, 121301 (2011).
  30. D. A. Bandurin, E. Monch, K. Kapralov, I. Y. Phinney, K. Lindner, S. Liu, J. H. Edgar, I. A. Dmitriev, P. Jarillo-Herrero, D. Svintsov, and S. D. Ganichev, Nature Phys. 18, 462 (2022).
  31. I. Moiseenko, E. Monch, K. Kapralov, D. Bandurin, S. Ganichev, and D. Svintsov, Phys. Rev. Lett. 134, 226902 (2025).
  32. R. Poudel, U. K. Wijewardena, T. N. Nanayakkara, A. Kriisa, C. Reichl, W. Wegscheider, and R. G. Mani, Sci. Rep. 15, 27171 (2025).
  33. E. I. Kiselev and J. Schmalian, Phys. Rev. B 99, 035430 (2019).
  34. O. E. Raichev, Phys. Rev. B 105, L041301 (2022).
  35. O. E. Raichev, Phys. Rev. B 108, 125305 (2023).
  36. A. N. Afanasiev, P. S. Alekseev, A. A. Danilenko, A. P. Dmitriev, A. A. Greshnov, and M. A. Semina, Phys. Rev. B 106, 245415 (2022).
  37. A. A. Grigorev and A. N. Afanasiev, arXiv: 2505.08478 (2025).
  38. H. Guo, E. Ilseven, G. Falkovich, and L. Levitov, Proceedings of the National Academy of Sciences 114, 3068 (2017).
  39. J. Y. Khoo, P.-Y. Chang, F. Pientka, and I. Sodemann, Phys. Rev. B 102, 085437 (2020).
  40. A. A. Шашкин, C. B. Кравченко, Письма в ЖЭТФ 122, 354 (2025).
  41. M. Bialek, J. Lusakowski, M. Czapkiewicz, J. Wrobel, and V. Umansky, Phys. Rev. B 91, 045437 (2015).
  42. L. Bockhorn, I. V. Gornyi, D. Schuh, C. Reichl, W. Wegscheider, and R. J. Hauget, Phys. Rev. B 90, 165434 (2014).
  43. L. Bockhorn, D. Schuh, C. Reichl, W. Wegscheider, and R. J. Haug, Phys. Rev. B 109, 205416 (2024).
  44. B. Horn-Cosfeld, J. Schluck, J. Lammert, M. Cerchez, T. Heinzel, K. Pier, H. W. Schumacher, and D. Mailly, Phys. Rev. B 104, 045306 (2021).
  45. J. Estrada-Alvarez, J. Salvador-Sanchez, A. Perez-Rodriguez, C. Sanchez-Sanchez, V. Clerico, D. Vaquero, K. Watanabe, T. Taniguchi, E. Diez, F. Dominguez-Adame, M. Amado, and E. Diaz, Phys. Rev. X 15, 011039 (2025).
  46. P. S. Alekseev and A. P. Dmitriev, Phys. Rev. B 108, 205413 (2023).
  47. I. V. Gornyi and D. G. Polyakov, Phys. Rev. B 108, 165429 (2023).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025