强磁场中二维电子气对表面声波的衰减
介观与纳米尺度物理
2009-10-28 v2
摘要
研究了在二维电子气(2DEG)受到强磁场以及具有相关长度Λ和振幅Δ的平滑随机势作用时，GaAs/AlGaAs异质结上表面声波(SAW)的传播。电子波函数采用准经典图像描述，并使用了二维系统的渗流理论结果。与实验情况一致，假设Λ远小于声波波长2*π/q。这将填充因子\bar{\nu} ≈ 1/2处的表面声子吸收限制在占据分形结构扩展轨迹的电子上。考虑了表面声学声子与电子的压电和形变势相互作用，并推导了相应的相互作用顶点。发现这些顶点与适用于三维体声子系统的顶点在声子波矢依赖性方面有所不同。我们推导了适当的介电函数varepsilon(omega,q)来描述屏蔽对电子-声子耦合的影响。在低温、高频区域 T << Delta (omega_q*Lambda /v_D)^{alpha/2/nu}，其中omega_q是SAW频率，v_D是电子漂移速度，衰减系数Gamma和varepsilon(omega,q)均与温度无关。经典渗流指数给出alpha/2/nu=3/7。发现发生强SAW吸收的区域宽度由标度律|Delta \bar{\nu}| ≈ (omega_q*Lambda/v_D)^{alpha/2/nu}给出。电子-声子耦合以及2DEG屏蔽对填充因子的依赖性导致Gamma(\bar{\nu})出现双峰结构。
引用
@article{arxiv.cond-mat/9604137,
title = {Surface acoustic wave attenuation by a two-dimensional electron gas in a strong magnetic field},
author = {Andreas Knaebchen and Yehoshua Levinson and Ora Entin-Wohlman},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/9604137},
year = {2009}
}
备注
17 pages, 3 Postscript figures, minor changes made