name: Транспортные свойства двумерного полуметалла и двумерного топологического изолятора в квантовых ямах HgT
keyword_list: спин-орбитальное взаимодействие инвертированный спектр квантовая яма двумерный топологический изолятор двумерный полуметалл краевые геликоидальные токовые состояния
abstract: Теллурид ртути является бесщелевым полупроводником с инвертированным, вследствие поправок от сильного спин-орбитального взаимодействия, зонным спектром. Начиная с 2006 года теллурид ртути, а, точнее, квантовые ямы (КЯ) на его основе, остаются объектом пристального изучения. Причина подобного интереса связана с теоретически предсказанной возможностью реализации на основе КЯ HgTe низкоразмерной электронной системы нового типа - двумерного топологического изолятора, что было практически сразу подтверждено экспериментально.
  Целю настоящей работы было исследование различных вопросов электронного транспорта в двумерном полуметалле и двумерном топологическом изоляторе, изготовленных на основе квантовых ямы теллурида ртути. В ходе выполнения работы доказана возможность реализация двумерного полуметалла в квантовых ямах HgTe с различной ориентацией поверхности и толщиной 18 нм. Обнаружен и исследован новый механизм рассеяния носителей в двумерном полуметалле – взаимное рассеяние электронов и дырок. В точке зарядовой нейтральности двумерного полуметалла обнаружен аномальный квантовый эффект Холла с нулевым фактором заполнения, при котором перенос тока в системе осуществляется по двум краевым киральным токовым состояниям, циркулирующим вдоль края образца в противоположных направлениях, одно из которых является электронным, а другое - дырочным. Исследованы два различных подхода к реализации экситонного изолятора на основе двумерного полуметалла в КЯ HgTe – приложение параллельного магнитного поля и использования всестороннего гидростатического сжатия.  Обнаружен переход от двумерного топологического изолятора к бесщелевой металлической фазе, индуцированный магнитным полем, приложенным параллельно плоскости квантовой ямы HgTe.  Исследована зависимость сопротивления от температуры в двумерном топологическом изоляторе в КЯ HgTe в условиях диффузионного транспорта по краевым токовым состояниям. В низкотемпературном пределе (T50 mK) вместо ожидаемого, согласно теории локализации Андерсона, экспоненциального роста сопротивления обнаружена слабая степенная зависимость сопротивления от температуры (RT-, где 0.5). В диффузионных образцах 2D ТИ обнаружено положительное линейное магнетосопротивление, наклон которого зависит от отношения амплитуды флуктуационного потенциала к ширине запрещенной зоны в КЯ.
chairman_dissertation_council.name: Александр
chairman_dissertation_council.surname: Асеев
chairman_dissertation_council.patronymic: Леонидович
chairman_dissertation_council.position: заведующий отделом
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Академик
chairman_dissertation_council.wos_research_id: -
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: -
chairman_dissertation_council.orcid: -
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Александр
organization_supervisor.surname: Латышев
organization_supervisor.position: директор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 29.19.22
rubrics.name: Физика наноструктур. Низкоразмерные структуры. Мезоскопические структуры
oecds.code: 01.03.UK
oecds.name: PHYSICS, CONDENSED MATTER
speciality_codes.name: Физика полупроводников
speciality_codes.code: 1.3.11.
opponents.fio: Гринберг Я.С.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Приборы и методы экспериментальной физики
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Германенко А.В.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика конденсированного состояния
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Девятов Э.В.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика полупроводников
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИФП СО РАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ ИМ. А.В. РЖАНОВА СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
protection_organization.ogrn: 1025403651283
protection_organization.supervisor_name: АЛЕКСАНДР
protection_organization.supervisor_surname: ЛАТЫШЕВ
protection_organization.supervisor_patronymic: ВАСИЛЬЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИФП СО РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ ИМ. А.В. РЖАНОВА СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1025403651283
author_organization.supervisor_name: АЛЕКСАНДР
author_organization.supervisor_surname: ЛАТЫШЕВ
author_organization.supervisor_patronymic: ВАСИЛЬЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения