Двумерная электронная жидкость
Дробный квантовый эффект Холла – одно из проявлений квантового эффекта Холла, когда при дробных числах заполнения уровней Ландау в двумерном электронном газе на графической зависимости холловского сопротивления от величины магнитной индукции наблюдаются участки с неизменным поперечным сопротивлением – «плато».
Дробный квантовый эффект Холла наблюдается в магнитных полях, ещё более сильных, чем поля необходимые для обычного целочисленного квантового эффекта Холла.
Дробный квантовый эффект Холла был открыт в 1982 году, когда Даниэль Цуи и Хорст Штёрмер заметили, что «плато» в холловском сопротивлении наблюдаются не только при целых значениях n, но и (в существенно более сильных магнитных полях) при n = 1/3. В дальнейшем были обнаружены «плато» электрического сопротивления и при других дробных значениях n, например, при n = 2/5, 3/7…
Величина сопротивления на этих ступеньках равна комбинации фундаментальных физических констант, делённой на целое число. Когда на зависимости холловского сопротивления RH наблюдается плато, продольное электрическое сопротивление становится очень малой величиной (оно равно нулю с высокой экспериментальной точностью). При низких температурах ток в образце может течь без диссипации (рассеяния).
Природа дробного квантового эффекта Холла была объяснена Робертом Лафлином в 1983 году. Он принял во внимание то, что частично заполненные электронные зоны представляют собой сильно коррелированную систему. Поведение отдельных электронов в этом случае нельзя считать независимым, поскольку взаимодействие между электронами кардинально меняет характер системы. В такой системе вместо отдельных электронов возникают новые, коллективные степени свободы –квазичастицы. По словам учёных, жидкостные состояния с дробным квантовым эффектом Холла связаны с симметричными колебания и вращениям взаимодействующих электронов и сосуществуют с внутренними корреляциями, имеющими кристаллическую природу.
|
|
|
Дата добавления: 2016-01-04; просмотров: 17; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!