Сабликов В.А., Суханов А.А. Резонансы примесных состояний и резонансное рассеяние в 2D топологических материалах с дисперсией мексиканской шляпы. In: XV РОССИЙСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ФИЗИКЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВ, 3 – 7 октября 2022 года, Нижний Новгород , редакционно-издательский сектор ИПФ РАН. , р. 417.
|
Текст
mex-hat_abs.pdf Загрузить (274kB) | Предварительный просмотр |
Аннотация
В докладе изучаются специфические резонансы примесных состояний и связанные с ними резонансы спин-зависимого рассеяния, возникающие благодаря особенностям зонной дисперсии в виде «мексиканской шляпы» и топологии зонных состояний. Такого вида дисперсия реализуется во многих двумерных материалах. Наибольший интерес вызывает обычно имеющаяся здесь сингулярность Ван Хова плотности состояний. Мы обратили внимание, что важную роль играет и другая до сих пор не изученная особенность, которая состоит в том, что в области пространства импульсов вблизи центрального экстремума зонная эффективная масса имеет знак противоположный знаку массы основных носителей заряда вне этой области. По этой причине локализованный потенциал, например, дефекта, отталкивающий основные носители, притягивает носители в центральной области и таким образом создает квазисвязанные состояния и специфические резонансы локальной плотности состояний, которые приводят к значительным эффектам в рассеянии зонных электронов. Мы изучили условия образования и спектр квазисвязанных состояний для 2D топологического изолятора, когда дисперсия мексиканской шляпы образуется вследствие гибридизации инвертированных электронной и дырочной подзон. Найдено, что ширина резонанса определяется гибридизацией подзон, а также зависит от профиля потенциала дефекта. Реально резонансы могут быть чрезвычайно узкими, а при определенных условиях ширина резонанса обращается в ноль и образуются связанные состояния в континууме зонных состояний. Наличие квазисвязанных состояний приводит к сильному асимметричному рассеянию электронов, зависящему от спина (skew scattering). Эта проблема детально изучена для короткодействующего потенциала дефекта. Найдено сечение (точнее, длина) рассеяния, которое в этом случае имеет резкий пик в зависимости от энергии электронов и большую анизотропию углового распределения рассеянного потока. Его угловая зависимость характеризуется сильным возрастанием рассеяния на большие углы, так что угол асимметрии рассеяния в зависимости от энергии изменяется вплоть до ± π. Интересно, что при этом возникает также необычный эффект антирезонанса асимметричного рассеяния, в котором рассеяние подавляется в определенном направлении, зависящем от спина. В таких условиях можно ожидать появление сильных особенностей спинового эффекта Холла. При рассеянии на потенциале конечного радиуса (на квантовых антиточках) возникает более сложная картина спектра квазисвязанных состояний и зависимости сечения рассеяния от энергии и угла рассеяния, обусловленная интерференцией электронных волн в области локализации квазисвязанных состояний. Помимо резонансов асимметричного рассеяния появляются антирезонансы подобные эффекту Фано.
| Тип объекта: | Доклад на конференции или семинаре (Доклад) |
|---|---|
| Подразделения (можно выбрать несколько, удерживая Ctrl): | 199 лаб. теоретических проблем микроэлектроники |
| URI: | http://cplire.ru:8080/id/eprint/9600 |
 |
Изменить объект |
