"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Магнитозвуковые волны в двумерной электронной ферми-жидкости
Переводная версия: 10.1134/S1063782619100026
Russian Science Foundation , 18-72-10111
Алексеев П.С.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: pavel.alekseev@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 22 мая 2019 г.
Выставление онлайн: 19 сентября 2019 г.

Свойства сильновязких жидкостей при высоких частотах становятся похожи на свойства аморфных твердых тел. В частности, становится возможно распространение не только продольных звуковых волн (плазмонов для случая электронной жидкости), но также и поперечных звуковых волн, связанных со сдвиговыми деформациями. В работе изучено возникновение поперечных волн при высоких частотах в двумерной электронной жидкости в магнитном поле. Рассмотрение проведено в рамках модели ферми-жидкости Ландау. Показано, что при достаточно большой силе взаимодействия квазичастиц динамика возбуждений ферми-жидкости описывается уравнениями гидродинамики. Выведено уравнение Навье-Стокса и выражения для высокочастотных коэффициентов сдвиговой вязкости. На основе полученных уравнений рассчитаны законы дисперсии для поперечных и продольных магнитозвуковых волн. Показано, что циклотронная частота, входящая в коэффициенты вязкости и закон дисперсии поперечных магнетозвуковых волн, перенормируется и типично становится меньше обычной циклотронной частоты, определяющей циклотронный резонанс. Последний факт, по-видимому, наблюдался в фотосопротивлении высокоподвижных квантовых ям GaAs, в которых двумерные электроны формируют вязкую жидкость. Ключевые слова: электронная ферми-жидкость, вязкость, магнетотранспорт, магнитный резонанс.
  1. Р.Н. Гуржи, УФН, 94, 689 (1968)
  2. В.Л. Гуревич. Кинетика фононных систем (М., Наука, 1980)
  3. В.Л. Гуревич, Б.И. Шкловский. ФТТ, 8, 3050 (1956)
  4. Kh. Nil'sen, B.I. Shklovskii. Sov. Phys. Solid State, 10, 2857 (1969)
  5. A.T. Hatke, M.A. Zudov, J.L. Reno, L.N. Pfeiffer, K.W. West. Phys. Rev. B, 85, 081304 (2012)
  6. R.G. Mani, A. Kriisa, W. Wegscheider. Sci. Rep., 3, 2747 (2013)
  7. L. Bockhorn, P. Barthold, D. Schuh, W. Wegscheider, R.J. Haug, Phys. Rev. B, 83, 113301 (2011)
  8. Q. Shi, P.D. Martin, Q.A. Ebner, M.A. Zudov, L.N. Pfeiffer, K.W. West. Phys. Rev. B, 89, 201301 (2014)
  9. G.M. Gusev, A.D. Levin, E.V. Levinson, A.K. Bakarov. AIP Adv., 8, 025318 (2018)
  10. A.D. Levin, G.M. Gusev, E.V. Levinson, Z.D. Kvon, A.K. Bakarov. Phys. Rev. B, 97, 245308 (2018)
  11. P.J.W. Moll, P. Kushwaha, N. Nandi, B. Schmidt, A.P. Mackenzie. Science, 351, 1061 (2016)
  12. J. Gooth, F. Menges, C. Shekhar, V. Suess, N. Kumar, Y. Sun, U. Drechsler, R. Zierold, C. Felser, B. Gotsmann. Nature Commun., 9, 4093 (2018)
  13. D.A. Bandurin, I. Torre, R. Krishna Kumar, M. Ben Shalom, A. Tomadin, A. Principi, G.H. Auton, E. Khestanova, K.S. NovoseIov, I.V. Grigorieva, L.A. Ponomarenko, A.K. Geim, M. Polini. Science, 351, 1055 (2016)
  14. R. Krishna Kumar, D.A. Bandurin, F.M.D. Pellegrino, Y. Cao, A. Principi, H. Guo, G.H. Auton, M. Ben Shalom, L.A. Ponomarenko, G. Falkovich, K. Watanabe, T. Taniguchi, I.V. Grigorieva, L.S. Levitov, M.Polini, A.K. Geim. Nature Phys., 13, 1182 (2017)
  15. A.I. Berdyugin, S.G. Xu, F.M.D. Pellegrino, R. Krishna Kumar, A. Principi, I. Torre, M. Ben Shalom, T. Taniguchi, K. Watanabe, I.V. Grigorieva, M. Polini, A.K. Geim, D.A. Bandurin. Science, 364, 162 (2019)
  16. M. Hruska, B. Spivak. Phys. Rev. B, 65, 033315 (2002)
  17. A.V. Andreev, S.A. Kivelson, B. Spivak. Phys. Rev. Lett., 106, 256804 (2011)
  18. P.S. Alekseev. Phys. Rev. Lett., 117, 166601 (2016)
  19. L. Levitov, G. Falkovich. Nature Phys., 12, 672 (2016)
  20. A. Lucas. Phys. Rev. B, 95, 115425 (2017)
  21. F.M.D. Pellegrino, I. Torre, M. Polini. Phys. Rev. B, 96, 195401 (2017)
  22. P.S. Alekseev, A.P. Dmitriev, I.V. Gornyi, V.Y. Kachorovskii, M.A. Semina. Semiconductors 51, 766 (2017)
  23. P.S. Alekseev, A.P. Dmitriev, I.V. Gornyi, V.Yu. Kachorovskii, B.N. Narozhny, M. Titov. Phys. Rev. B, 97, 085109 (2018)
  24. P.S. Alekseev, A.P. Dmitriev, I.V. Gornyi, V.Yu. Kachorovskii, B.N. Narozhny, M. Titov. Phys. Rev. B, 98, 125111 (2018)
  25. P.S. Alekseev, M.A. Semina. Phys. Rev. B, 98, 165412 (2018)
  26. O. Kashuba, B. Trauzettel, L.W. Molenkamp. Phys. Rev. B, 97, 205129 (2018)
  27. R. Moessner, P. Surowka, P. Witkowski. Phys. Rev. B, 97, 161112 (2018)
  28. M. Semenyakin, G. Falkovich. Phys. Rev. B, 97, 085127 (2018)
  29. R. Cohen, M. Goldstein. Phys. Rev. B, 98, 235103 (2018)
  30. J.Y. Khoo, I.S. Villadiego. Phys. Rev. B 99, 075434 (2019)
  31. P.S. Alekseev. Phys. Rev. B, 98, 165440 (2018)
  32. P.S. Alekseev, A.P. Alekseeva. arXiv:1810.10241 (2018)
  33. Y. Dai, R.R. Du, L.N. Pfeiffer, K.W. West. Phys. Rev. Lett., 105, 246802 (2010)
  34. A.T. Hatke, M.A. Zudov, L.N. Pfeiffer, K.W. West. Phys. Rev. B, 83, 121301 (2011)
  35. M. Bialek, J. Lusakowski, M. Czapkiewicz, J. Wrobel, V. Umansky. Phys. Rev B, 91, 045437 (2015)
  36. И.В. Кукушкин, В.А. Волков, Двумерная электронная жидкость в сильном магнитном поле (М., Физматкнига, 2016)
  37. A.V. Shchepetilnikov, D.D. Frolov, Yu.A. Nefyodov, I.V. Kukushkin, S. Schmult. Phys. Rev. B, 95, 161305 (2017)
  38. S. Conti, G. Vignale. Phys. Rev. B, 60, 7966 (1999)
  39. Е.М. Лифшиц, Л.П. Питаевский. Статистическая физика (М., Физматлит, 2004) ч. 2
  40. Д. Пайнс, Ф. Нозьер. Теория квантовых жидкостей (M., Мир, 1967)
  41. Е.М. Лифшиц, Л.П. Питаевский. Физическая кинетика (М., Наука, 1979)
  42. I.M. Khalatnikov, A.A. Abrikosov. Sov. Phys. JETP, 6, 84 (1958)
  43. J. Sykes, G.A. Brooker. Ann. Phys., 56, 1 (1970)
  44. W. Kohn. Phys. Rev. 123, 1242 (1961).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.