УРОКИ НАНОЕЛЕКТРОНІКИ: ЕФЕКТ ХОЛЛА І ВИМІРЮВАННЯ ЕЛЕКТРОХІМІЧНИХ ПОТЕНЦІАЛІВ У КОНЦЕПЦІЇ «ЗНИЗУ – ВГОРУ»

Ю. О. Кругляк, М. В. Стріха

Анотація


На продовження попередніх навчально-оглядових статей авторів у рамках концепції «знизу – вгору» сучасної наноелектроніки розглядаються класичний і квантовий ефекти Холла, методи вимірювання електрохімічних потенціалів, формули Ландауера і Бюттекера, вимірювання холлівського потенціалу, врахування магнітного поля в методі НРФГ, квантовий ефект Холла, рівні Ландау і крайові стани в графені.

Ключові слова


наноелектроніка, ефект Холла, рівні Ландау, крайові стани, графен, метод НРФГ

Посилання


Hall E.H. On a New Action of the Magnet on Electric Currents // Amer. J. Mathematics. – 1879. – V. 2, N 3. – P. 287 – 292.

von Klitzing K., Dorda G., Pepper M. New Method for High-Accuracy Determination of the Fine-Structure Constant Based on Quantized Hall Resistance // Phys. Rev. Lett. – 1980. – V. 45. – P. 494 – 497.

фон Клитцинг К. Квантовый эффект Холла: Нобелевские лекции по физике // УФН. – 1985. – Т. 150, В. 1. – С. 107 – 126.

Reedtz G.M., Cage M.E. An Automated Potentiometric System For Precision Measurement Of the Quantized Hall Resistance // J. Res. Nation. Bureau Standards. – 1987. – V. 92, № 5. – P. 303 – 310.

Tsui D.S., Stormer H.L., Gossard A.C. Two-dimensional magnetotransport in the extreme quantum limit // Phys. Rev. Lett. – 1982. – V. 48, N 22. – P. 1559 – 1962.

Степановский Ю.П. Дробный квантовый эффект Холла // Электромаг-

нитные явления. – 1998. – Т. 1, № 3. – С. 427 – 442.

Nagaosa Naoto, Sinova Jairo, Onoda Shigeki, MacDonald A.H., Ong N.P.

Anomalous Hall effect // Rev. Mod. Phys. – 2010. – V. 82, № 2. – 1539 –

Dyakonov M.I., Perel V.I. Possibility of orientating electron spins with current // Sov. Phys. JETP Lett. – 1971. – V. 13. – P. 467.

Dyakonov M.I., Perel V.I. Current-induced spin orientation of electrons in

semiconductors // Phys. Lett. A. – 1971. – V. 35, № 6. – P. 459 - 460.

Kane C.L., Mele E.J. Quantum Spin Hall Effect in Graphene // Phys. Rev.

Lett. – 2005. – V. 95. – P. 226801/1 – 4.

Srinivasan S., Sarkar A., Behin-Aein B., Datta S. All-Spin Logic Device with inbuilt Non-Reciprocity // IEEE Trans. Magnetics.– 2011. – V. 47, № 10. – P. 4026 – 4032.

Kane C. L., Moore J. E. Topological Insulators // Physics World. – 2011.

– V. 24. – P. 32 – 36: www.physics. upenn.edu/~kane/pubs/p69.pdf.

Datta Supriyo. Lessons from Nanoelectronics: A New Perspective on Transport. – Hackensack, New Jersey: World Scientific Publishing Company. – 2012. – pp. 473; www.nanohub.org/courses/

FoN1; www.nanohub.org/courses/ FoN2.

Кругляк Ю.О., Кругляк Н.Ю., Стріха М. В. Уроки наноелектроніки:

термоелектричні явища в концепції «знизу-вгору» // Sensor Electronics

Microsys. Tech. – 2013. – V. 10, № 1. – P. 6 – 21..

Кругляк Ю.О., Кругляк Н.Ю., Стріха М.В. Уроки наноелектроніки:

виникнення струму, формулювання закону Ома і моди провідності в

концепції «знизу – вгору» // Sensor Electronics Microsys. Tech. – 2012. – V. 9, № 4. – P. 5 – 29.

Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела, тома 1 и 2. – М: Мир.

– 1979.

Rashba E.I. Spin Currents in Thermodynamic Equilibrium: The Challenge

of Discerning Transport Currents // Phys. Rev. B. – 2003. – V. 68, № 24. – P. 241315R.

Buttiker M. Symmetry of Electrical Conduction // IBM J. Res. Dev. – 1988.

– V. 32, N 3. – P. 317 – 334.

Кругляк Ю.О., Стріха М.В. Уроки наноелектроніки. Метод

нерівноважних функцій Гріна у матричному забраженні. I. Теорія //

Sensor Electronics Microsys. Tech. – 2013. – V. 10, № 3. – P. 16 – 29.

Стріха М.В. Фізика графену: стан і перспективи // Сенсорна електроніка мікросис. техн. – 2010. – Т. 1(7), № 3. – С. 5 – 13.

Кругляк Ю.О., Кругляк Н.Ю., Стріха М.В. Уроки наноелектроніки.

Спінтроніка в концепції «знизу – вгору» // Sensor Electronics Microsys.

Tech. – 2013. – V. 10, N 2. – P. 5–37.

Sears F.W., Salinger G.L. Thermodynamics, Kinetic Theory, and

Statistical Thermodynamics. – Boston: Addison-Wesley. – 1975.

Landauer Rolf. Spatial variation of currents and fields due to localized

scatterers in metallic conduction // IBM J. Res. Dev. – 1957. – V. 1, № 3. – P. 223 – 231.

Landauer Rolf. Electrical resistance of disordered onedimensional lattices // Philos. Mag. – 1970. – V. 21. – P. 863 – 867.

Laundauer Rolf. Spatial variation of currents and fields due to localized

scatterers in metallic conduction // IBM J. Res. Dev. – 1988. – V. 32. – P. 306.

Landauer Rolf. Spatial variation of currents and fields due to localized

scatterers in metallic conduction // J. Math. Phys. – 1996. – V. 37, № 10. – P. 5259.

Buttiker M. Four-terminal phasecoherent conductance // Phys.Rev. Lett.

– 1986. – V. 57. – P. 1761.

Шарвин Ю.В. Об одном возможном методе исследования поверхности

Ферми // ЖЭТФ. – 1965. – Т. 48, № 3. – С. 984 – 985 // Sov. Phys. JETP. – 1965. – V. 21. – P. 655 – 656.

Sharvin Yu.V., Bogatina N.I. Investigation of Focusing of Electron

Beams in a Metal by a Longitudinal Magnetic Field // Sov. Phys. JETP. –

– V. 29, N 3 . – P. 419 – 423 // ЖЭТФ. – 1969. – Т. 56, № 3. – С. 772 – 779.

Imry Y. in Directions in Condensed Matter Physics, ed. G. Grinstein,

G. Mazenko. – Singapore: World Scientific. – 1986. – P. 101.

Imry Y., Laundauer Rolf. Conductance viewed as transmission // Rev.Mod. Phys. – 1999. – V. 71, № 2. – P. S306 – S312.

Лесовик Г.Б., Садовский И.А. Описание квантового электронного тран

спорта с помощью матриц рассеяния // УФН. – 2011. – Т. 181, № 10.

– С. 1041-1096.

Stone A.D., Szafer A. What is measured when you measure a resistance? – The Landauer formula revisited // IBM J.Res. Dev. –1988. – V. 32, N 3. – P. 384 – 413.

Mojarad R.G., Zainuddin A.N.M., Klimeck G., Datta S. Atomistic nonequilibrium Green’s function simulations of graphene nano-ribbons in

the quantum hall regime // J. Comput. Electron. – 2008. – V. 7. – P. 407 – 410.

Haug R.J. Edge-state transport and its experimental consequences in

high magnetic fielgs // Semicond. Sci. Technol. – 1993. – V. 8. – P. 131 – 153.

Cage M.E. Current Distributions in Quantum Hall Effect Devices // J. Res.

Natl. Inst. Stand. Technol. – 1997. – V. 102. – P. 677.

Мартинес-Дуарт Дж.М., Мартин-Палма Р.Дж., Агулло-Руеда Ф. Нанотехнологии для микро- и оптоэлектроники. – Москва: Техносфера. – 2007. – 368 с.

Berger C., Zhimin Song, Xuebin Li, Xiaosong Wu, Brown N., Naud C.,

Mayou D., Tianbo Li, Hass J., Marchenkov A.N., Conrad E.H. First P.N., de

Heer W.A. Electronic Confinement and Coherence in Patterned Epitaxial Graphene // Science. – 2006. – V. 312. – P. 1191 – 1196.

Brey L., Fertig H.A. Edge states and quantized Hall effect in Graphene

// Phys. Rev. B. – 2006. – V. 73. – P. 195408.

Peres N.M., Castro Neto A.H., Guinea F. // Phys. Rev. B. – 2006. – V. 73. – P. 195411.

Abanin D.A., Lee P.A., Levitov L.S. Spin-filtered edge states and quantum

Hall effect in Graphene // Phys. Rev. Lett. – 2006. – V. 96. – P. 176803.

Gusynin V.P., Sharapov S.G. Unconventional Integer Quantum Hall Effect in Graphene // Phys. Rev. Lett. – 2005. – V. 95. – P. 146801.

Novoselov K.S., McCann E., Morozov S.V., Fal’ko V.I., Katsnelson M.I.,

Zeitler U., Jiang D., Schedin F., Geim A.K. Unconventional quantum Hall effect and Berry’s phase of 2π in bilayer praphene // Nature Physics. – 2006. – V. 2, № 3. – P. 177 – 180.




DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2014.1.108072

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2014 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)