Изучены условия образования связанного состояния между двумерными пространственно
разделенными электроном и дыркой в магнитном поле, нормальном к плоскости движения
носителей. Найдены энергия связи, эффективная масса и электрическая поляризуемость электрон-дырочной пары в зависимости от расстояния между проводящими слоями d. Проанализированы
особенности сверхтекучести бозе-газа электрон-дырочных пар в случае низкой плотности.
Установлено, что квантованные вихри в сверхтекучей фазе имеют реальный электрический
заряд, величина которого зависит от плотности пар и расстояния между слоями. В случае малых
d и сильных магнитных полей заряд вихря q = ve, где v — фактор заполнения носителями
нижнего уровня Ландау. Исследована устойчивость бозе-газа пар относительно перехода в кристаллическое
состояние и показано, что при малых d температура кристаллизации пар Tm существенно
ниже температуры сверхтекучего перехода Тс. С ростом d температура Tm растет
быстрее, чем Тс и существует критическое значение d, при котором область существования
сверхтекучей фазы обращается в нуль.
Вивчено умови утворення зв’язаного стану між двовимірними просторово розподіленими
електроном і діркою у магнітному полі, нормальному до площини руху носіїв. Знайдено
енергію зв’язку, ефективну масу та електричну поляризовність електрон-діркової пари у залежності від відстані між провідними шарами d. Проаналізовано особливості надплинності бозе-
газу електрон-діркових пар у випадку низької щільності. Встановлено, що квантовані вихор
і у надплинній фазі мають реальний електричний заряд, величина якого залежить від
щільності пар і відстані між шарами. У випадку малих d і великих магнітних полів заряд вихоря
q = ve, де v — фактор заповнення носіями нижнього рівня Ландау. Досліджено стійкість бозе-газу пар відносно переходу в кристалічний стан та показано, що при малих d температура
кристалізації пар Tm суттєво нижче температури надплинного переходу Тс. З ростом d температура
Tm зростає швидше, ніж Тс і існує критичне значення d, при якому область існування
надплинної фази обертається у нуль.
The conditions for formation of the bound
state between two-dimensional spatially-separated
electron and hole at a magnetic field normal to the
plane of carriers motion are studied. Binding energy,
effective mass and electric polarizability as a
function of separation between conducting layers,
d, are determined. The characteristic properties of
Bose-gas superfluidity for electron–hole pairs in
the limit of low density are analysed. It is found
that the quantum vortices in the superfluid phase
carrier a true electric charge the value of which
depends on pair density and interlayer separation.
In the limit of low d and high magnetic fields the
vortex charge q = ve where v is the filling factor
of the Landau lower level by carriers. The
Bose-gas stability of pairs with respect to the transition
to a crystal state is investigated. It is shown
that for low d the temperature of pairs crystallization,
Tm, is much lower than that of superfluid
transition, Tc. With increase in d, the temperature
Tm increases faster than Tc, and there is a critical
value of d at which the existence region for the
superfluid phase vanishes.
