Эффекты памяти в магнетосопротивлении двухкомпонентных электронных систем

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Развита теория магнетотранспорта в двухкомпонентной электронной системе с редкими макроскопическими дефектами. В такой системе определяющую роль играют классические эффекты памяти при рассеянии электронов на дефектах и медленные переходы электронов между компонентами жидкости за счет межэлектронного рассеяния. Показано, что режим течения зависит от соотношения между шириной образца и характерной внутренней длиной, определяемой темпом переходов электронов между компонентами. В образцах шире внутренней длины формируется течение единой двухкомпонентной жидкости в объеме образца, которое описывается объемными формулами Друде с учетом эффектов памяти. В этом случае магнетосопротивление является знакопеременным: положительным в малых магнитных полях и отрицательным в больших полях. В узких образцах, с ширинами меньше характерной длины, переходы с изменением типа электронов не успевают сформировать единую жидкость. В результате течения каждой из компонент являются независмыми и описываются собственными проводимостями с учетом эффектов памяти, при этом магнетосопротивление оказывается строго отрицательным.

Об авторах

К. С. Денисов

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Email: denisokonstantin@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург, 194021

К. А. Барышников

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Email: pavel.alekseev@mail.ioffe.ru
Санкт-Петербург, 194021

П. С. Алексеев

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: pavel.alekseev@mail.ioffe.ru
Санкт-Петербург, 194021

Список литературы

  1. E. M. Baskin, L. N. Magarill, and M. V. Entin, Sov. Phys. JETP 48, 365 (1978).
  2. A. V. Bobylev, F. A. Maao, A. Hansen, and E. H. Hauge, Phys. Rev. Lett. 75, 197 (1995).
  3. A. V. Bobylev, F. A. Maa, A. Hansen, and E. H. Hauge, J. Stat. Phys. 87, 1205 (1997).
  4. A. Dmitriev, M. Dyakonov, and R. Jullien, Phys. Rev. B 64, 233321 (2001).
  5. A. Dmitriev, M. Dyakonov, and R. Jullien, Phys. Rev. Lett. 89, 266804 (2002).
  6. V. V. Cheianov, A. P. Dmitriev, and V. Yu. Kachorovskii, Phys. Rev. B 70, 245307 (2004).
  7. D. G. Polyakov, F. Evers, A. D. Mirlin, P. W¨ol e, Phys. Rev. B 64, 205306 (2001).
  8. A. D. Mirlin, D. G. Polyakov, F. Evers, and P. W¨ol e, Phys. Rev. Lett. 87, 126805 (2001).
  9. F. Evers, A. D. Mirlin, D. G. Polyakov, and P. W¨ol e, Physica E 12, 260 (2002).
  10. L. Bockhorn, P. Barthold, D. Schuh, W. Wegscheider, and R. J. Haug, Phys. Rev. B 83, 113301 (2011).
  11. A. T. Hatke, M. A. Zudov, J. L. Reno, L. N. Pfei er, and K. W. West, Phys. Rev. B 85, 081304 (2012).
  12. L. Bockhorn, I. V. Gornyi, D. Schuh, C. Reichl, W. Wegscheider, and R. J. Haug, Phys. Rev. B 90, 165434 (2014).
  13. R. G. Mani, A. Kriisa, and W. Wegscheider, Sci. Rep. 3, 2747 (2013).
  14. Q. Shi, P. D. Martin, Q. A. Ebner, M. A. Zudov, L. N. Pfei er, and K. W. West, Phys. Rev. B 89, 201301 (2014).
  15. X. Wang, P. Jia, R. R. Du, L. N. Pfei er, K. W. Baldwin, and K. W. West, Phys. Rev. B 106, L241302 (2022).
  16. P. S. Alekseev, Phys. Rev. Lett. 117, 166601 (2016).
  17. B. Horn-Cosfeld, J. Schluck, J. Lammert, M. Cerchez, T. Heinzel, K. Pierz, H. W. Schumacher, and D. Mailly, Phys. Rev. B 104, 045306 (2021).
  18. J. A. Sulpizio, L. Ella, A. Rozen et al. (Collaboration), Nature 576, 75 (2019).
  19. M. J. H. Ku, T. X. Zhou, Q. Li et al. (Collaboration), Nature 583, 537 (2020).
  20. G. M. Gusev, A. D. Levin, E. V. Levinson, and A. K. Bakarov, Phys. Rev. B 98, 161303 (2018).
  21. T. Sca di, N. Nandi, B. Schmidt, A. P. Mackenzie, and J. E. Moore, Phys. Rev. Lett. 118, 226601 (2017).
  22. T. Holder, R. Queiroz, T. Sca di et al. (Collaboration) Phys. Rev. B 100, 245305 (2019).
  23. A. N. Afanasiev, P. S. Aleksseev, A. A. Greshnov, and M. A. Semina, Phys. Rev. B 104, 195415 (2021).
  24. А. Н. Афанасьев, П. С. Алексеев, А. А. Грешнов, М. А. Семина, ФТП 55, 566 (2021).
  25. P. S. Alekseev and M. A. Semina, Phys. Rev. B 98, 165412 (2018).
  26. P. S. Alekseev and M. A. Semina, Phys. Rev. B 100, 125419 (2019).
  27. P. S. Alekseev, A. P. Dmitriev, I. V. Gornyi, V. Yu. Kachorovskii, B. N. Narozhny, M. Schutt, and M. Titov, Phys. Rev. Lett. 114, 156601 (2015).
  28. P. S. Alekseev, A. P. Dmitriev, I. V. Gornyi, V. Yu. Kachorovskii, B. N. Narozhny, M. Schutt, and M. Titov, Phys. Rev. B 95, 165410 (2017).
  29. П. С. Алексеев, И. В. Горный, А. П. Дмитриев, В. Ю. Качоровский, М. А. Семина, ФТП 51, 798 (2017).
  30. Y. Dai, K. Stone, I. Knez et al. (Collaboration) Phys. Rev. B 84, 241303 (2011).
  31. O. V. Dimitrova and V. E. Kravtsov, JETP Lett. 86, 670 (2007).
  32. N. M. Chtchelkatchev and I. S. Burmistrov, Phys. Rev. Lett. 100, 206804 (2008).
  33. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Статистическая физика, Наука, М. (1976).
  34. Е. М. Лифшиц, Л. П. Питаевский, Статистическя физика, ч. 2, Наука, М. (1976).
  35. В. И. Фалько, Д. Е. Хмельницкий, ЖЭТФ 95, 1988 (1989).
  36. П. С. Алексеев, ФТП 56, 866 (2022).
  37. K. S. Denisov, K. A. Baryshnikov, P. S. Alekseev, and N. S. Averkiev, J. Phys.: Condens. Matter 33, 385802 (2021).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023