Новые низкочастотные волны на границе двумерной электронной жидкости в магнитном поле

Abstract

Установлено, что при наличии магнитного поля В, перпендикулярного 2D системе электронов, вдоль границы областей с различной проводимостью (включая край системы) возможно распространение новой низкочастотной волны смещений границы — магнеториплона (МР). Даже в приближении несжимаемой электронной жидкости спектр этой моды подобен спектру краевых магнетоплазмонов (КМП) w(q) <> q/B. Рассмотрено связывание МР и КМП мод для 2D электронной жидкости, расположенной близко к экраниру­ ющему электроду. Показано, что в пределе слабых магнитных полей МР и КМП моды можно приближенно рассматривать как независимые, в то время как для промежуточных и сильных полей обе ветаи спектра представляют собой связанные МР-КМП моды, соответствующие синфазным и противофазным колебаниям избыточных зарядов у границы раздела.

Встановлено, що при наявності магнітного поля В, перпендикулярного 2D системі електронів, уздовж межі областей з різною провідностю (включно край системи) можливо розповсюдження нової низькочастот­ ної хвилі зміщення межі — магнеторіплона (МР). Навіть в наближенні нестисливості електронної рідини спектр цієї моди подібен спектру крайових магнетоплазмонів (КМП), w(q) <> q/B. Розглянуто зв’язування МР и КМП мод для 2D електронної рідини, розташованої близько до екрануючого електрода. Показано, що в наближенні слабких магнітних полів МР и КМП моди можливо наближенно розглядати як незалежні, тоді як для проміжних і сильних полів обидві вітки спектра уявляють собою зв’язані МР-КМП моди, які відповідають синфазним и протифазним коливанням надмірних зарядів у межі розподілу.

It has been found that in the presence of a magnetic field applied normally to a 2D electron system a novel low-frequency displacement wave (magnetoripplon (MR)) can propagate along the boundary of the doma­ ins of different conductivities, including the edge of the system. The spectrum of this mode is similar to the edge magnetoplasmon (EMP) spectrum, w(q) <> q/B, even for the incompressible electron liquid approximation. The coupling between MR and EMP excitations in a 2D electron system with a screening metal electrode is stu­ died. It is shown that in the limit of weak magnetic fields MR and EMP modes can be considered as independent, while in the case of intermediate or strong fields both low-frequency excitations are coupled MR-EMP modes, corresponding to the in-phase and out-of-phase oscilla­ tions of edge charges.