Подвижность и локализация носителей в квазиодномеpной электpонной системе над жидким гелием

Abstract

Измерялась проводимость и подвижность носителей в квазиодномерной электронной системе над жидким гелием в области температур 0,5-1,8 Кв прижимающих электрических полях до 2,5 кВ/см. Система квазиодномерных каналов создавалась с использованием оптических дифракционных решеток высокого качества, размещающихся на некоторой высоте h над жидким гелием, который под действием капиллярных сил затекал в бороздки решеток и образовывал одномерные жидкие каналы. Показано, что подвижность электронов уменьшается с увеличением h, при этом подвижность оказывается меньше аналогичной величины для массивного гелия. С понижением температуры подвижность сначала возрастает, проходит через максимум и затем начинает падать. Обнаруженные эффекты обьясняются локализацией носителей в квазиодномерных электронных системах.

Вимірювалась провідність та рухливість носіїв у квазіодновимірній електронній системі над рідким гелієм в області температур 0,5-1,8 К в притискуючих електричних полях до 2,5 кВ/см. Систему квазіодновимірних каналів було реалізовано з використанням оптичних дифракційних граток високої якості, які розміщувались на деякій висоті h над поверхнею рідкого гелію, який затікав під дією капіляриих сил у борозни гратки і створював одновимірні рідкі канали. Показано, що рухливість електронів зменшується із збільшенням висоти h, при цьому рухливість виявляється меншою ніж аналогічна величина для масивного гелію. Рухливість зростає з пониженням температури, проходить максимум та починає падати. Виявлені ефекти пояснюються локалізацією носіїв у квазіодновимірних електронних системах.

The conductivity and mobility of charge carriers in a quasi-one-dimensional electron system over liquid helium is measured in the temperature range 0.5–1.8 K in confining electric fields up to 2.5 kV/cm. The system of quasi-one-dimensional channels is constructed by using high-quality optical diffraction gratings arranged at a certain height h over liquid helium which fill the grooves of the gratings, thus creating one-dimensional liquid channels. It is shown that the electron mobility decreases with increasing h, the value of the mobility being smaller than the corresponding value for bulk helium. As the temperature decreases, the mobility increases, passes through a peak, and then decreases. The observed effects can be explained by localization of charge carriers in quasi-one-dimensional electron systems.