Курсы лекций ¨
Электронные свойства низкоразмерных систем
В.М. Пудалов

  1. Необходимые сведения из квантовой механики.
  2. Двумерная электронная система. Реализация двумерных систем. Квантовая яма. Гетеропереход. Рост гетероструктур. Электроны над криогенным диэлектриком. Кинетическая энергия и потенциальная энергия взаимодействия и. Предел сильного взаимодействия в идеальной системе без беспорядка. Вигнеровская кристаллизация.
  3. Плотность состояний. Электроны в магнитном поле. Уровни Ландау в двумерном случае.
  4. Энергетический спектр электронов в двумерной системе. Целочисленный квантовый эффект Холла. Квантование потока. Представление о композитных фермионах и дробный квантовый эффект Холла.
  5. Одномерная система. Реализация одномерных систем. Квантовая проволока. Молекулярные цепочки. Пи-орбитали.
  6. Эффект Ааронова-Бома. Экспериментальные проявления. Интерференционные эффекты в баллистическом транспорте.
  7. Квантование в магнитном поле. Квантовый баллитический транспорт. КЭХ в баллистическом приближении.
  8. Туннельный транспорт. T-Матрица. Квантование проводимости. Резонансное туннелирование.
  9. Неустойчивость Пайерлса. Переходы Пайерлса и Оверхаузера. Нестинг поверхности Ферми. Волны спиновой и зарядовой плотности. Одномеризация движения носителей в магнитном поле. Циклотронный резонанс в квазиодномерной системе. Индуцированная полем волна спиновой плотности. Квантование вектора нестинга и квантование холловской проводимости в квазиодномерной системе.
  10. Незатухающие токи в нормальных металлических кольцах. Е-Ф фазовая диаграмма. Многоканальные кольца. Массивы колец.
  11. Транспорт в структурах N-S. Андреевское отражение. Усиленная слабая локалицация Безотражательное прохождение при нулевом смещении (ZBA).
  12. Кулоновская блокада. Одноэлектронный транзистор.
  13. Диффузионный транспорт. КЭХ в диффузионном приближении. Неупорядочненные системы. Слабая локализация. Отрицательное магнитосопротивление. Локализация Андерсона. Прыжковая проводимость. Скейлинговая теория Андерсоновской локализации.
  14. Зонная структура распространенных полупроводников. Оптические измерения зонной щели.
  15. Примесная зона и проводимость по примесной зоне. Изолированный атом примеси. Примесные уровни. Магнитосопротивление в прыжковой области.
  16. Многочастичные эффекты. Экранирование кулоновского потенциала. Отрицательная сжимаемость. Аномальное усиление амплитуды осцилляций химпотенциала.
  17. Основы Ферми-жидкостного описания взаимодействующих электронов. Функция Ландау. Перенормировка спиновой восприимчивости, g-фактора, сжимаемости.
  18. Необходимые сведения из квантовой механики.
  19. Двумерная электронная система. Реализация двумерных систем. Квантовая яма. Гетеропереход. Рост гетероструктур. Электроны над криогенным диэлектриком. Кинетическая энергия и потенциальная энергия взаимодействия и. Предел сильного взаимодействия в идеальной системе без беспорядка. Вигнеровская кристаллизация.
  20. Плотность состояний. Электроны в магнитном поле. Уровни Ландау в двумерном случае.
  21. Энергетический спектр электронов в двумерной системе. Целочисленный квантовый эффект Холла. Квантование потока. Представление о композитных фермионах и дробный квантовый эффект Холла.
  22. Одномерная система. Реализация одномерных систем. Квантовая проволока. Молекулярные цепочки. Пи-орбитали.
  23. Эффект Ааронова-Бома. Экспериментальные проявления. Интерференционные эффекты в баллистическом транспорте.
  24. Туннельный транспорт. T-Матрица. Квантование проводимости. Резонансное туннелирование.
  25. Неустойчивость Пайерлса. Переходы Пайерлса и Оверхаузера. Нестинг поверхности Ферми. Волны спиновой и зарядовой плотности. Одномеризация движения носителей в магнитном поле. Циклотронный резонанс в квазиодномерной системе. Индуцированная полем волна спиновой плотности. Квантование вектора нестинга и квантование холловской проводимости в квазиодномерной системе.
  26. Неупорядочненные системы. Слабая локализация. Отрицательное магнитосопротивление. Локализация Андерсона. Прыжковая проводимость. Скейлинговая теория Андерсоновской локализации.
  27. Зонная структура распространенных полупроводников. Оптические измерения зонной щели.
  28. Примесная зона и проводимость по примесной зоне. Изолированный атом примеси. Примесные уровни. Магнитосопротивление в прыжковой области.
  29. Многочастичные эффекты. Экранирование кулоновского потенциала. Отрицательная сжимаемость. Аномальное усиление амплитуды осцилляций химпотенциала.
  30. Основы Ферми-жидкостного описания взаимодействующих электронов. Функция Ландау. Перенормировка спиновой восприимчивости, g-фактора, сжимаемости.

Основная литература

  1. J. Davies, The Physics of Low dimensional semiconductors, Cambridge Univ. Press, 1998.
  2. Т.Андо, А.Фоулер, Ф.Стерн, Электронные свойства двумерных систем. М. Мир, 1985. [T. Ando, A.B. Fowler, F.Stern, Electronic properties of two-dimensional systems, Rev. Mod. Phys. 54, 437 (1982)].
  3. В.Ф. Гантмахер, Электроны в неупорядоченных средах, Физматлит, 2003.
  4. T.Ando, Y.Arakawa, et al. Mesoscopic Physics and Electronics, Springer, 1998.

Дополнительная литература

  1. Х.Л. Штёрмер, Нобелевская лекция по физике 1998, Дробный квантовый эффект Холла, Успехи физических наук, 2000, т. 170, с. 304.
  2. С. Гирвин, Квантовый эффект Холла, пер. с англ., М.-Ижевск, 2003.
  3. "Квантовый эффект Холла" под ред. Р.Пренджа и С.Гирвина, М., Мир, 1989.
  4. К. фон Клитцинг, Квантованный эффект Холла (Нобелевская лекция), пер. с англ., Новое в жизни науки и техники, 1986, № 9, с. 3
  5. T.Ando, Y.Arakawa, K.Furuya, S.Komiyama, H.Nakashima, Mesoscopic Physics and Electronics, Springer, 1997.
  6. Й.Имри, Введение в мезоскопическую физику, М., Физматлит, 2002.

в начало