Индуцированные магнитным полем квантовые фазовые переходы в двухслойных электронных системах в широких квантовых ямах
ДоРожкин С.И., Капустин А.А., Смет Ю.Х.

Received: December 10, 2025

DOI: 10.7868/S3034641X26020101

PDF (621K)

При помощи емкостного и магнитотранспортного методов исследованы электронные системы в квантовых ямах GaAs шириной W=50, 60 нм, образованные в нулевом магнитном поле двумя слоями двумерных электронов. Установлено, что в квантовом пределе по магнитному полю (т.е. при полных факторах заполнения спиновых подуровней спектра Ландау u \lesssim 2) такие системы переходят в однослойные состояния, демонстрирующие квантовый эффект Холла (КЭХ) при значениях u =2, 1, 2/3, т.е. в условиях, когда состояния КЭХ, имеющие щель в энергетическом спектре (несжимаемые состояния), формируются всеми электронами системы. Обнаружено, что в квантовых ямах шириной 50 нм при отклонении магнитного поля от нормали к плоскости квантовой ямы в области факторов заполнения 1< u <2 дополнительно может возникать двухслойное состояние, обусловленное образованием несжимаемого состояния электронами слоя с большей плотностью при заполнении ими только одного нижнего спинового подуровня (т.е. при факторе заполнения в этом слое u _FL=1). В квантовой яме шириной 60 нм такое двухслойное состояние существует и в перпендикулярном поле, а также при u _FL=2/3. Определены условия, при которых при изменении магнитного поля происходит последовательность квантовых фазовых переходов между двухслойными и однослойными состояниями электронных систем в изученных широких квантовых ямах. Ключевые слова:} квантовые фазовые переходы в магнитном поле, двухслойные электронные системы.