Влияние анизотропии изоэнергетической поверхности на электропроводность тонкой проводящей пленки в продольном магнитном поле
Кузнецова И.А.
1, Савенко О.В.
1, Романов Д.Н.
1
1Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова, Ярославль, Россия
Email: kuz@uniyar.ac.ru, o.savenko@uniyar.ac.ru, romanov.yar357@mail.ru
Поступила в редакцию: 19 сентября 2023 г.
В окончательной редакции: 30 марта 2024 г.
Принята к печати: 1 апреля 2024 г.
Выставление онлайн: 23 апреля 2024 г.
Построена теоретическая модель электропроводности тонкой проводящей пленки. В качестве граничных условий для функции распределения носителей заряда использована модель диффузно-зеркальных граничных условий. Получены аналитические выражения для проводимости как функции безразмерных параметров: толщины пленки, частоты внешнего электрического поля, индукции внешнего магнитного поля, эффективных масс вдоль и поперек плоскости пленки, степени вырождения электронного газа, коэффициентов зеркальности нижней и верхней границ пленки. Для нахождения функции распределения носителей заряда использован кинетический подход. Изоэнергетическая поверхность материала проводника пленки имеет форму трехосного эллипсоида. Проанализированы зависимости модуля и фазы проводимости от параметров, характеризующих анизотропию изоэнергетической поверхности. Проведен сравнительный анализ теоретических расчетов с экспериментальными данными по зависимости магнетосопротивления пленки висмута от индукции внешнего магнитного поля. Ключевые слова: тонкая пленка, кинетическое уравнение, модель Фукса, изоэнергетическая поверхность, продольное магнитное поле.
- А.Л. Чиж, К.Б. Журавлев, Д.В. Дмитриев, А.И. Торопов, Н.А. Валишева, М.С. Аксенов, А.М. Гилинский, И.Б. Чистохин. Письма в ЖТФ, 45 (14), 52 (2019). DOI: 10.21883/PJTF.2019.14.48026.17764 [A.L. Chizh, K.B. Mikitchuk, K.S. Zhuravlev, D.V. Dmitriev, A.I. Toropov, N.A. Valisheva, M.S. Aksenov, A.M. Gilinsky, I.B. Chistokhin. Tech. Phys. Lett., 45, 739 (2019). DOI: 10.1134/S1063785019070204]
- В.С. Варавин, В.В. Васильев, А.А. Гузев, С.А. Дворецкий, А.П. Ковчавцев, Д.В. Марин, И.В. Сабинина, Ю.Г. Сидоров, Г.Ю. Сидоров, А.В. Царенко, М.В. Якушев. ФТП, 50 (12), 1652 (2016). [V.S. Varavin, V.V. Vasilyev, A.A. Guzev, S.A. Dvoretsky, A.P. Kovchavtsev, D.V. Marin, I.V. Sabinina, Yu.G. Sidorov, G.Yu. Sidorov, A.V. Tsarenko, M.V. Yakushev. Semiconductors, 50, 1626 (2016). DOI: 10.1134/S1063782616120265]
- L. Wang, M. Yin, A. Khan, S. Muhtadi, F. Asif, E. S. Choi, T. Datta. Phys. Rev. Appl., 9, 024006 (2018). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.9.024006
- M.A. Abeed, J.L. Drobitch, S. Bandyopadhyay. Phys. Rev. Appl., 11, 054069 (2019). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.11.054069
- A. Kowsar, S.F.U. Farhad, S.N. Sakib. IJRER, 8 (4), 2218 (2018). DOI: 10.20508/ijrer.v11i4.12474.g8350
- B. Godefroid, G. Kozyreff. Phys. Rev. Appl., 8 (3), 034024 (2017). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.8.034024
- S. Bhattacharya, I. Baydoun, M. Lin, S. John. Phys. Rev. Appl., 11 (1), 014005 (2019). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.11.014005
- В.С. Калиновский, Е.В. Контрош, А.В. Андреева, В.М. Андреев, В.В. Малютина-Бронская, В.Б. Залесский, А.М. Лемешевская, В.И. Кузоро, В.И. Халиманович, М.К. Зайцева. Письма в ЖТФ, 45 (16), 52 (2019). DOI: 10.21883/PJTF.2019.16.48159.17868 [V.S. Kalinovskii, E.V. Kontrosh, A.V. Andreeva, V.M. Andreev, V.V. Malyutina-Bronskaya, V.B. Zalesskii, A.M. Lemeshevskaya, V.I. Kuzoro, V.I. Khalimanovich, M.K. Zaitseva. Tech. Phys. Lett., 45, 850 (2019). DOI: 10.1134/S1063785019080236]
- А.Б. Никольская, М.Ф. Вильданова, С.С. Козлов, О.И. Шевалеевский. ФТП, 52 (1), 93 (2018). DOI: 10.21883/FTP.2018.01.45325.8591 [A.B. Nikolskaia, M.F. Vildanova, S.S. Kozlov, O.I. Shevaleevskiy. Semiconductors, 52 (1), 88 (2018). DOI: 10.1134/S1063782618010165]
- L. Moraga, C. Arenas, R. Henriquez, S. Bravo, B. Solis. Phys. B: Condens. Matter., 499, 17 (2016). DOI: 10.1016/j.physb.2016.07.001
- R. Henriquez, S. Oyarzun, M. Flores, M.A. Suarez, L. Moraga, G. Kremer, C.A. Gonzalez-Fuentes, M. Robles, R.C. Munoz. J. Appl. Phys., 108, 123704 (2010). DOI: 10.1063/1.3525704
- R.C. Munoz, M.A. Su'arez, S. Oyarz'un. Phys. Rev. B, 81, 165408 (2010). DOI: 10.1103/PhysRevB.81.165408
- S. Oyarz'un, R. Henri quez, M.A. Su'arez, L. Moraga, G. Kremer, R.C. Munoz. Appl. Surf. Sci., 289, 167 (2014). DOI: 10.1016/j.apsusc.2013.10.128
- А.И. Уткин, Э.В. Завитаев, А.А. Юшканов. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 9, 85 (2016). DOI: 10.7868/S0207352816090158 [A.I. Utkin, A.A. Yushkanov, E.V. Zavitaev. J. Surf. Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 10, 5 (2016). DOI: 10.1134/S1027451016050153]
- А.И. Уткин, А.А. Юшканов. ЖТФ, 86, 10 (2016). [A.I. Utkin, A.A. Yushkanov. Tech. Phys., 61, 1457 (2016). DOI: 10.1134/S1063784216100273]
- 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, 1766 (2017). DOI: 10.1134/S1063784217120143]
- И.А. Кузнецова, О.В. Савенко, П.А. Кузнецов. ФТП, 54 (9), 846 (2020). DOI: 10.21883/FTP.2020.09.49819.11 [I.A. Kuznetsova, O.V. Savenko, P.A. Kuznetsov. Semiconductors, 54, 1039 (2020). DOI: 10.1134/S106378262009016X]
- Э.В. Завитаев, К.Е. Харитонов, А.А. Юшканов. ЖТФ, 89 (5), 643 (2019). DOI: 10.21883/JTF.2019.05.47462.275-18 [E.V. Zavitaev, K.E. Kharitonov, A.A. Yushkanov. Tech. Phys., 64, 593 (2019). DOI: 10.1134/S1063784219050268]
- И.А. Кузнецова, Д.Н. Романов, А.А. Юшканов. Микроэлектроника, 47 (3), 226 (2018). DOI: 10.7868/S0544126918030079 [I.A. Kuznetsova, D.N. Romanov, A.A. Yushkanov. Russ. Microelectron., 47 (3), 201 (2018). DOI: 10.1134/S1063739718030071]
- E.H. Sondheimer. Adv. Phys., 50 (6), 499 (2001). DOI: 10.1080/00018730110102187
- D.A. Bandurin, I. Torre, R. Krishna Kumar, M. Ben Shalom, A. Tomadin, A. Principi, G.H. Auton, E. Khestanova, K.S. Novoselov, I.V. Grigorieva, L.A. Ponomarenko, A.K. Geim, M. Polini. Science, 351, 1055 (2016). DOI: 10.1126/science.aad0201
- M.J.H. Ku, T.X. Zhou, Q. Li, Yo. J. Shin, J.K. Shi, C. Burch, L.E. Anderson, A.T. Pierce, Yo. Xie, A. Hamo, U. Vool, H. Zhang, F. Casola, T. Taniguchi, K. Watanabe, M.M. Fogler, Ph. Kim, A. Yacoby, R.L. Walsworth. Nature, 583, 537 (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-2507-2
- K.S. Denisov, K.A. Baryshnikov, P.S. Alekseev. Phys. Rev. B Lett., 106, L081113 (2022). DOI: 10.1103/PhysRevB.106.L081113
- К.В. Шалимова. Физика полупроводников: учебник (Лань, СПб., 2010)
- N. Wang, Y. Qi. Vacuum, 191, 110360 (2021). DOI: 10.1016/j.vacuum.2021.110360
- В.С. Эдельман. УФН, 123 (2), 260 (1977). DOI: 10.3367/UFNr.0123.197710d.0257 [V.S. Edel'man. Sov. Phys. Usp., 20, 819 (1977). DOI: 10.1070/PU1977v020n10ABEH005467]
- I.A. Kuznetsova, O.V. Savenko, D.N. Romanov. Phys. Lett. A, 427, 127933 (2022). DOI: 10.1016/j.physleta.2022.127933
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.