Электрон-дырочная сверхпроводимость

Abstract

Настоящий обзор посвящен теории электрон-дырочной сверхтекучести в двухслойных системах. Речь идет о состоянии, в котором электроны и дырки из соседних слоев образуют связанные пары и бездиссипативный перенос заряда обусловлен движением пар как целого. Наличие потока связанных пар эквивалентно протеканию в проводящих слоях равных по модулю и противоположно направленных электрических токов. Поэтому такую сверхтекучесть можно рассматривать как своеобразную сверхпроводимость, которую часто называют противотоковой (counterflow) сверхпроводимостью. Это явление было предсказано около 40 лет назад, но изучение проблемы электрон-дырочной сверхпроводимости в двухслойных системах интенсивно продолжается до сих пор. В обзоре представлено развернутое описание теоретических представлений и подходов к проблеме электрон-дырочной сверхпроводимости.

Цей огляд присвячений теорії електрон-діркової надплинності в двошарових системах. Йдеться про стан, в якому електрони та дірки з сусідніх шарів утворюють зв’язані пари і бездиссипативне перенесення заряду обумовлено рухом пар як цілого. Наявність потоку зв’язаних пар еквівалентно протіканню в шарах, що проводять, рівних за модулем і протилеж-но спрямованих електричних струмів. Тому таку надплинність можна розглядати як своєрідну надпровідність, яку часто називають протиструмовою (counterflow) надпровідністю. Це явище було передбачено близько 40 років тому, але вивчення проблеми електрон-діркової надпровідності в двошарових системах інтенсивно продовжується досі. У огляді представлений розгорнутий опис теоретичних уявлень і підходів до проблеми електрон-діркової надпровідності.

This review is devoted to the theory of electron-hole superfluidity in double-layer systems. The question is about the state in that electrons and holes from adjacent layers form bound pairs and nondissipative transfer of charge is provided by motion of pairs as wholes. The occurrence of flow of bound pairs is equivalent to the flowing equal in module and the oppositely directed electric currents in conducting layers. Therefore such superfluidity can be considered as a special type of superconductivity that is often called counterflow superconductivity. This phenomenon was predicted about 40 years ago, but the study of the problem of electron-hole superconductivity in the double-layer systems is in progress until now. In the review the extensive description of theoretical grounds and approaches to the problem of electron-hole superconductivity is presented.