Вышедшие номера
Высокочастотная электропроводность металлического нанослоя с учетом эффектов размерного квантования и анизотропии зонной структуры проводника
Савенко О.В. 1, Кузнецова И.А. 1
1Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова, Ярославль, Россия
Email: savenko.oleg92@mail.ru, kuz@uniyar.ac.ru
Поступила в редакцию: 28 июля 2025 г.
В окончательной редакции: 3 октября 2025 г.
Принята к печати: 21 октября 2025 г.
Выставление онлайн: 17 февраля 2026 г.

Получено теоретическое решение задачи о высокочастотной электропроводности металлического нанослоя с учетом эффектов размерного квантования электронов. Поверхность Ферми проводника представляет собой эллипсоид вращения с ориентированной параллельно плоскости нанослоя главной осью. Допускается, что частота электрического поля не превышает частоту плазменного резонанса. Получены аналитические выражения для компонент тензора проводимости, зависящие от безразмерных параметров: толщины, частоты электрического поля, параметров шероховатости границ нанослоя и параметра эллиптичности поверхности Ферми. Выполнен сравнительный анализ полученных результатов с известными экспериментальными данными для пленки висмута. Ключевые слова: нанослой, проводимость, уравнение Лиувилля, модель Соффера, поверхность Ферми.
  1. S. Datta. Quantum transport: Atom to Transistor (Cambridge University Press, NY., 2005)
  2. Ч. Пул, Ф. Оуэнс. Нанотехнологии (Техносфера, М., 2004)
  3. В.Ю. Киреев. Введение в технологии микроэлектроники и нанотехнологий (ЦНИИХМ, М., 2008)
  4. С.А. Яковлев, И.Ю. Дмитриев, М.Ю. Михайлов, К.В. Емцев, А.С. Абрамов, Е.И. Теруков. ЖТФ, 94 (10), 1707 (2024). DOI: 10.61011/JTF.2024.10.58865.173-24
  5. В.А. Небольсин, N. Swaikat, А.Ю. Воробьев, В.А. Юрьев. Письма в ЖТФ, 49 (2), 34 (2023). DOI: 10.21883/PJTF.2023.02.54284.19285 [V.A. Nebol'sin, N. Swaikat, A.Yu. Vorob'ev, V.A. Yuryev. Tech. Phys. Lett., 49 (1), 75 (2023). DOI: 10.21883/TPL.2023.01.55355.19285]
  6. А. Кавалейро, Д. де Хоссон. Наноструктурные покрытия (Техносфера, М., 2011)
  7. K. Barmak, A. Darbal, K.J. Ganesh, P.J. Ferreira, J.M. Rickman, T. Sun, B. Yao, A.P. Warren, K.R. Coffey. J. Vac. Sci. Tech. A, 32, 061503 (2014). DOI: 10.1116/1.4894453
  8. L. Moraga, K.F. Arenas, R. Henriquez, S. Bravo, B. Solis. Physica B: Condens. Matt., 499, 17 (2016). DOI: 10.1016/j.physb.2016.07.001
  9. T. Zhou, D. Gall. Phys. Rev. B, 97, 165406 (2018). DOI: 10.1103/PhysRevB.97.165406
  10. R.L. Graham, G.B. Alers, T. Mountsier, N. Shamma, S. Dhuey, S. Cabrini, R.H. Geiss, D.T. Read, S. Peddeti. Appl. Phys. Lett., 96, 042116 (2010). DOI: 10.1063/1.3292022
  11. A.A. Pribylov. J. Vac. Sci. Tech. B, 39, 022804 (2021). DOI: 10.1116/6.0000781
  12. И.А. Кузнецова, О.В. Савенко, А.А. Юшканов. ЖТФ, 87 (12), 1769 (2017). DOI: 10.21883/JTF.2017.12.45196.1831 [I.A. Kuznetsova, O.V. Savenko, A.A. Yushkanov. Tech. Phys., 62 (12), 1766 (2017). DOI: 10.1134/S1063784217120143]
  13. П.А. Кузнецов, О.В. Савенко, А.А. Юшканов. ЖТФ, 90 (12), 2002 (2020). DOI: 10.21883/JTF.2020.12.50114. 36-20 [P.A. Kuznetsov, O.V. Savenko, A.A. Yushkanov. Tech. Phys., 65 (12), 1912 (2020). DOI: 10.1134/S1063784220120130]
  14. L. Sheng, D.Y. Xing, Z.D. Wang. Phys. Rev. B, 51, 7325 (1995). DOI: 10.1103/PhysRevB.51.7325
  15. R.C. Munoz, C. Arenas. Appl. Phys. Rev., 4, 011102 (2017). DOI: 10.1063/1.4974032
  16. A.E. Meyerovich, A. Stepaniants. J. Phys.: Condens. Matter, 12, 5575 (2000). DOI: 10.1088/0953-8984/12/26/305
  17. S. Chatterjee, A.E. Meyerovich. Phys. Rev. B, 84, 165432 (2011). DOI: 10.1103/PhysRevB.84.165432
  18. I.A. Kuznetsova, O.V. Savenko, D.N. Romanov. Phys. Lett. A, 427, 127933 (2022). DOI: 10.1016/j.physleta.2022.127933
  19. S.B. Soffer. J. Appl. Phys., 38 (4), 1710 (1967)
  20. O.V. Savenko, I.A. Kuznetsova. Proc. SPIE, 12157, 121570W (2022). DOI: 10.1117/12.2622544
  21. Б.Л. Тавгер, В.Я. Демиховский. УФН, 96 (1), 61 (1968). DOI: 10.3367/UFNr.0096.196809d.0061 [B.A. Tavger, V.Ya. Demikhovskiv i. Sov. Phys. Usp., 11, 644 (1969). DOI: 10.1070/PU1969v011n05ABEH003739]
  22. В.С. Эдельман. УФН, 123 (2), 257 (1977). DOI: 10.3367/ UFNr.0123.197710d.0257. [V.S. Edel'man. Sov. Phys. Usp., 20, 819 (1977). DOI: 10.1070/PU1977v020n10ABEH005467]
  23. Е.В. Демидов, В.М. Грабов, В.А. Комаров, А.Н. Крушельницкий, А.В. Суслов, М.В. Суслов. ФТП, 53 (6), 736 (2019). DOI: 10.21883/FTP.2019.06.47718.27. [E.V. Demidov, V.M. Grabov, V.A. Komarov, A.N. Krushelnitckii, A.V. Suslov, M.V. Suslov. Semiconductors, 53 (6), 727 (2019). DOI: 10.1134/S1063782619060046]
  24. Г.А. Иванов, В.М. Грабов. ФТП, 29 (5), 1040 (1995)
  25. Л.А. Фальковский. УФН, 94 (1), 3 (1968). DOI: 10.3367/ UFNr.0094.196801a.0003 [L.A. Fal'kovskivi. Sov. Phys. Usp, 11 (1), 1 (1968). DOI: 10.1070/PU1968v011n01ABEH003 721]
  26. А.В. Суслов, В.М. Грабов, В.А. Комаров, Е.В. Демидов, С.В. Сенкевич, М.В. Суслов. ФТП, 53 (5), 616 (2019). DOI: 10.21883/FTP.2019.05.47549.07 [M.V. Suslov, V.M. Grabov, V.A. Komarov, E.V. Demidov, S.V. Senkevich, A.V. Suslov. Semiconductors, 53, 589 (2019). DOI: 10.1134/S1063782619050257]
  27. К. Блум. Теория матрицы плотности и ее приложения (Мир, М., 1983)
  28. V.P. Kurbatsky, V.V. Pogosov. Phys. Rev. B, 81, 155404 (2010). DOI: 10.1103/PhysRevB.81.155404
  29. O.V. Savenko, P.A. Kuznetsov, I.A. Kuznetsova. J. Phys.: Conf. Series. 1697, 012094 (2020). DOI: 10.1088/1742-6596/1697/1/012094
  30. A. Zaitsev, P. Demchenko, E. Makarova, A. Tukmakova, N. Kablukova, A. Asach, A. Novotelnova, M. Khodzitsky. Phys. Stat. Sol. RRL. 14, 2000093 (2020). DOI: 10.1002/pssr.202000093
  31. C.A. Hoffman, J.R. Meyer, F.J. Bartoli. Phys. Rev. B, 48 (15), 11431 (1993). DOI: 10.1103/PhysRevB.48.11431
  32. D.E. Marti nez-Lara, R. Gonzalez-Campuzano, D. Mendoza. Thin Solid Films, 821, 140678 (2025). DOI: 10.1016/ j.tsf.2025.140678