Влияние прижимающего потенциала на устойчивость электронного кристалла над поверхностью жидкого гелия

Abstract

Описан механизм нарушения устойчивости электронного кристалла над поверхностью жидкого гелия при прижимающих электрических полях, меньших поля полной компенсации заряда. В рамках одноэлектронной модели и квазиклассического приближения получена зависимость параметра устойчивости электронного кристалла как функции внешнего прижимающего поля. Показано, что при сколь угодно слабой «недокомпенсации» внешнего поля электроны уходят с поверхности гелия как термоактивационным путем, так и посредством туннелирования. Вклад туннелирования резко возрастает при увеличении концентрации электронов. На основе предложенной модели дается объяснение экспериментальных результатов, полученных при измерении электрических свойств электронного кристалла над поверхностью жидкого гелия.

Описано механізм порушення стійкості електронного кристалу над поверхнею рідкого гелію у притискуючих електричних полях, які менші, ніж поле повної компенсації заряду. В рамках одноелектронної моделі та квазікласичного приближення отримано залежність параметра стійкості електронного кристалу як функції зовнішнього притискуючого поля. Показано, що при скільки завгодно слабкої «недокомпенсації» зовнішнього поля електрони вирушають з поверхні гелію як термоактиваційним шляхом, так і за допомогою тунелювання. Внесок тунелювання різко зростає при збільшенні концентрації електронів. На підставі запропонованої моделі дається пояснення експериментальних результатів, що були отримані при вимірюванні електричних властивостей електронного кристалу над поверхнею рідкого гелію.

A mechanism of stability disturbance is described for the electron crystals over liquid helium in confining electric fields that are less than the field of total charge compensation. The dependence of stability parameter as a function of confining electric fields is obtained in the framework of single-particle model and in the quasi-classical approximation. It is shown that for arbitrarily small «undercompensation» of the electric filed the electrons evaporate from the helium surface both by thermal activation and by tunneling. The contribution of the tunneling process increases rapidly with electron concentration. The experimental data on electric properties of electron crystal over helium surface are explained with the use of the proposed model.