Low Temperature Physics: 43, 936 (2017); https://doi.org/10.1063/1.5001293
Физика Низких Температур: Том 43, Выпуск 8 (Август 2017), c. 1166-1173    ( к оглавлению , назад )

Двумерный магнетофермионный конденсат в GaAs/AlGaAs гетероструктурах

Л.В. Кулик, А.В. Горбунов, А.С. Журавлев, В.Б. Тимофеев, И.В. Кукушкин

Институт физики твердого тела РАН, г. Черноголовка, 142432, Россия
E-mail: gorbunov@issp.ac.ru

Статья поступила в редакцию 8 февраля 2017 г.

Аннотация

При возбуждении долгоживущих триплетных циклотронных магнитоэкситонов в холловском изоляторе с высокой подвижностью электронов, фактором заполнения ν = 2 и температурах Т < 1 К обнаружено принципиально новое коллективное состояние — магнетофермионный конденсат. Конденсированная фаза взаимодействует когерентно с внешним электромагнитным полем, обладает сверхизлучающими свойствами, а также из-за низкой вязкости растекается по поверхности двумерной структуры на макроскопически большие расстояния относительно области возбуждения. Обнаруженные эффекты объясняются в терминах когерентного конденсата в неравновесной системе двумерных фермионов с полностью квантованным энергетическим спектром, в котором присутствует вырожденный ансамбль долгоживущих триплетных магнитоэкситонов, обладающих бозевской природой. Конденсация происходит в пространстве векторов магнитных трансляций, и в этих условиях открываются новые возможности для дальнейших исследований конденсированной фазы.

PACS: 71.35.Lk Коллективные эффекты (бозе-эффекты, заполнение фазового пространства, экситонные фазовые переходы);
PACS: 73.21.Fg Электронные состояния и коллективные возбуждения в мультислоях, квантовых ямах, мезоскопических и наномасштабных системах: квантовые ямы;
PACS: 78.67.De Оптические свойства низкоразмерных, мезоскопических и наноразмерных материалов и структур: квантовые ямы.

Ключевые слова: 2D триплетные циклотронные магнитоэкситоны, холлловский диэлектрик, 2D фермионная система, магнетофермионный конденсат.

Oпубликована онлайн: 26 июня 2017 г.