Квантовый размерный эффект и эффекты квантовой интерференции


Квантовый размерный эффект и эффекты слабой локализации в тонких пленках

· Выполнены приоритетные экспериментальные исследования квантового размерного эффекта в проводимости тонких пленок висмута [1], сурьмы [2] и их сплавов [3], олова [4], а также в сверхпроводящих пленках олова [5].

· Выполнены первые наблюдения эффектов слабой локализации и взаимодействия электронов в пленках висмута [6], сурьмы [7]; показана возможность разделения вкладов эффектов слабой локализации и взаимодействия [8]. Выявлена связь между сильным спин-орбитальным взаимодействием и градиентом потенциала вблизи поверхности металла [9, 10].


1. Комник Ю.Ф., Бухштаб Е.И., Наблюдение квантового и классического размерных эффектов в поликристаллических тонких пленках висмута // ЖЭТФ, 54, 63-68 (1968).
2. Комник Ю.Ф., Бухштаб Е.И., Обнаружение квантовых осцилляций проводимости в тонких пленках сурьмы // Письма в ЖЭТФ, 6, 536-540 (1967).
3. Бухштаб Е.И., Никитин Ю.В., Комник Ю.Ф., Квантовый размерный эффект в пленках сплава висмут-сурьма // ФНТ, 3, 755-761 (1977).
4. Komnik Yu.F., Buckhshtab E.I., Nikitin Yu.V. and Chuprinin F.I., Sulkowski C., Space quantization in thin tin films // Thin Solid Films, 11, 1, 43-51, (1972).
5. Комник Ю.Ф., Бухштаб Е.И., Маньковский К.К., Квантовый размерный эффект в сверхпроводящих пленках олова // ЖЭТФ, 57, 1495-1504 (1969).
6. Комник Ю.Ф., Бухштаб Е.И., Бутенко А.В., Андриевский В.В., Локализационные эффекты в пленках висмута в слабом магнитном поле // ФНТ, 8, 1289-1293 (1982).
7. Бутенко А.В., Бухштаб Е.И., Комник Ю.Ф., Локализация электронов в тонких пленках сурьмы // ФНТ, 9, 100-103 (1983).
8. Komnik Yu.F., Bukhshtab E.I., Butenko A.V., Andrievskii V.V., Separation of the electron localization and interaction in bismuth film resistance // Solid State Communs, 44, 865-867 (1982).

9. Комник Ю.Ф., Беркутов И.Б., Андриевский В.В. Спин-орбитальное взаимодействие в пленках висмута малой толщины // ФНТ, 31, 3-4, 429-435 (2005).

10. Комник Ю.Ф., Андриевский В.В., Беркутов И.Б. Проявление спин-орбитального взаимодействия в пленках висмута в параллельном магнитном поле // ФНТ, 33, 1, 105-114 (2007).

Эффекты слабой локализации и взаимодействия носителей заряда в двумерном электронном газе

· Проведено комплексное исследование электронных свойств монокристаллов Si, содержащих δ-слой с различной концентрацией атомов Sb. Исследованы эффекты слабой локализации, электрон-электронного [1] и электрон-фононного взаимодействия [2], а также эффекты, связанные с прыжковой проводимостью и нелинейные эффекты [3] в соответствии с концепцией слабой локализации и взаимодействия электронов в неупорядоченной 2D электронной системе [4].


· В двумерном дырочном газе в квантовых ямах Si1-xGex различного состава изучены эффекты слабой локализации и взаимодействия носителей заряда [5-7]. Показано, что в изученных гетероструктурах наблюдается расщепление спиновых состояний под действием возмущающего потенциала (механизм Рашба) [8, 9]. Из сравнения затухания амплитуды осцилляций Шубникова-де Гааза при изменении температуры и приложенного электрического поля (перегрев носителей заряда) найдена температурная зависимость времени дырочно-фононной релаксации [10, 11, 12].


1. Каширин В.Ю., Комник Ю.Ф., Миронов O.A., Эмелеус Ч.Дж., Волл Т.Э. Особенности электронных свойств δ <Sb>-слоев в эпитаксиальном кремнии. II. Эффекты слабой локализации и электрон-электронного взаимодействия // ФНТ, 22, № 10, 1174-1185 (1996).
2. Каширин В.Ю., Комник Ю.Ф., Анопченко А.С., Миронов O.A., Эмелеус Ч.Дж., Волл Т.Э. Особенности электронных свойств δ <Sb>-слоев в эпитаксиальном кремнии. III. Электрон-фононная релаксация // ФНТ, 23, № 4, 413-419 (1997).
3. Красовицкий Вит.Б., Комник Ю.Ф., Миронов O.A., Эмелеус Ч.Дж., Волл Т.Э.  Особенности электронных свойств δ <Sb>-слоев в эпитаксиальном кремнии. IV. Прыжковая проводимость и нелинейные эффекты // ФНТ, 24, № 3,  241-249 (1998).
4. Agan S., Mironov O.A, Parker E.H.C., Whall T.E., Parry C.P., Kashirin V.Yu., Komnik Y.F., Krasovitsky Vit.B., and  Emeleus C.J. Low-temperature electron transport in Si with an MBE-grown Sb δ layer // Phys. Rev. B, 63, 075402 (2001).
5. Комник Ю.Ф., Андриевский В.В., Беркутов И.Б., Крячко С.С., Миронов М., Волл Т.Е. Квантовые эффекты в дырочных Si/SiGe гетеропереходах // ФНТ, 26, № 8, 829 (2000).
6. Беркутов И.Б., Комник Ю.Ф., Андриевский В.В., Mironov O.A., Myronov M., and Leadley D.R., Эффекты слабой локализации и взаимодействия носителей заряда в двумерном дырочном газе в германиевой квантовой яме в гетероструктуре SiGe/Ge/SiGe // ФНТ, 32, № 7, 896 (2006).
7. Leadley D.R., Andrievskii V.V., Berkutov I.B., Komnik Y.F., Hackbarth T., Mironov O.A. Quantum interference effects in p-Si1-xGex quantum wells // J. Low Temp. Phys., 159, № 1/2, 230 (2010).

8. Андриевский В.В., Рожещенко А.Ю., Комник Ю.Ф., Миронов M., Волл T.E, Квантовая интерференция и спин-орбитальные эффекты в гетероструктуре с 2D дырочным газом в квантовой яме Si0.2Ge0.8 // ФНТ, 29, № 4, 424 (2003).

9. Andrievskii V.V., Berkutov I.B., Hackbarth T., Komnik Yu.F., Mironov O.A., Myronov M., Litvinov V.I., Whall T.E. Quantum interference and spin-splitting effects in Si1-xGex p-type quantum wells // NATO SCIENCE SERIES: II: Mathematics, Physics and Chemistry, 148, 1, 319 (2004).

10. Андриевский В.В., Беркутов И.Б., Комник Ю.Ф., Миронов О.А., Волл Т.Е. Температурная зависимость времени электрон-фононного рассеяния носителей заряда в p-Si/SiGe гетеропереходах // ФНТ, 26, № 12, 1202 (2000).
11. Berkutov I.B., Andrievskii V.V., Komnik Y.F., Mironov O.A. Study of overheating effects in SiGe-based p-type heterostructures: Methods of the hole temperature determination // Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, 42, 1, 15-18 (2011).
12. Berkutov I.B. Low Temperature Overheating Effect in SiGe p-Type Quantum Wells. Methods of the Hole–Phonon Energy Relaxation Time Determination // Acta Physica Polonica A, 119, 2, 228-230 (2011).