Вольт-амперная характеристика двумерного диска Корбино в условиях квантового эффекта Холла

Abstract

Для экранированного Корбино-диска с бесспиновой 2D электронной системой предложена теория вольт-амперной характеристики на начальной стадии возникновения нелинейных эффектов при магнитных факторах заполнения, близких к одному из целочисленных значений. В работе систематически учитываются особенности электрохимического потенциала 2D электронной системы в магнитном поле, приводящие в равновесных условиях к резким "провалам" магнитоемкости при целочисленных значениях магнитного фактора заполнения. Теория использована для качественного объяснения реально наблюдаемых слабонелинейных особенностей ВАХ, а также для предсказания локальных деталей распределения электронной плотности и электрического потенциала в диске Корбино с током. Соответствующие измерения могут быть реализованы, например, с помощью линейного электрооптического эффекта.

Для екранованого диска Корбіно з безспіновою 2D електронною системою запропоновано теорію вольт-амперної характеристики на начальній стадії виникнення нелінійних ефектів при магнітних факторах заповнення, близьких до одного з цілочисельних значень. В роботі систематично ураховуються особливості електрохімічного потенціалу 2D електронної системи в магнітному полі, які приводять в рівноважних умовах до різких «провалів» магнітоемності при целочисельних значеннях магнітного фактора заповнення. Теорію використано для якісного пояснення реально спостережуваних слабконелінійних особливостей ВАХ, а також для завбачення локальних деталей розподілу електронної густини та електричного потенціалу в диску Корбіно з струмом. Відповідні вимірювання можуть бути реалізовані, наприклад, за допомогою лінійного електрооптичного ефекту.

The theory of IVC is suggested for a gated Corbino disc with a 2D spinless electron system and magnetic filling factor close to the one of an integer values. The results below systematically include the features of the electrochemical potential of 2D electron system in the magnetic field, which are responsible for the sharp magnetocapacitance «dips» under quantum Hall effect conditions. Such a theory is used for a qualitative interpretation of the really observed weakly non-linear IVC features and also for prediction of the local details in the distributions of electron density and electrical potential in the Corbino disc with current. Corresponding measurements can be realized, for instance, with the use of a linear electrooptical effect.