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Onderka, Roland

Klassische und semiklassische Anisotropieeffekte des Magnetotransports durch laterale Halbleiter-Übergitter

Onderka, Roland (2001) Klassische und semiklassische Anisotropieeffekte des Magnetotransports durch laterale Halbleiter-Übergitter. Dissertation, Universität Regensburg.

Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 20 Sep 2001 10:46
Hochschulschrift der Universität Regensburg
DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.9885


Zusammenfassung (Deutsch)

Die vorliegende Arbeit behandelt Anisotropieeffekte im Transport eines Elektrons oder Lochs durch ein zweidimensionales periodisches Potential mit senkrecht dazu angelegtem homogenem Magnetfeld. Der Magnetotransport wird im Rahmen der linearen Antwort-Theorie sowohl mit klassischen als auch mit semiklassischen Formulierungen berechnet und mit Methoden der nichtlinearen Dynamik analysiert. In ...

Die vorliegende Arbeit behandelt Anisotropieeffekte im Transport eines
Elektrons oder Lochs durch ein zweidimensionales periodisches Potential
mit senkrecht dazu angelegtem homogenem Magnetfeld.
Der Magnetotransport wird im Rahmen der linearen Antwort-Theorie
sowohl mit klassischen als auch mit semiklassischen Formulierungen
berechnet und mit Methoden der nichtlinearen Dynamik
analysiert.

In einem Antidot-Übergitter mit rechteckiger Einheitszelle treten
Anisotropieeffekte sowohl im klassischen Anteil des Magnetowiderstands
auf als auch in den quantenmechanischen Korrekturen.
Die Anisotropie im klassischen Anteil kann mit der Ausbildung von
Bahnen erklärt werden, bei denen das Elektron aufgrund des
Wechselspiels von Magnetfeld und lateraler Strukturierung
in einer Vorzugsrichtung durch das System transportiert wird.
Der quantenmechanische Anteil des Magnetowiderstands wird
mithilfe einer Erweiterung der semiklassischen Störungsrechnung zur
Theorie der periodischen Bahnen analysiert.
Es zeigt sich, daß die Anisotropie der Quantenoszillationen in diesem
System auf den Einfluß der anisotropen Driftbewegung der
Zyklotronorbits zurückgeführt werden kann.

In einem System mit schwacher 1D-Modulation liefert die semiklassische
Rechnung ein analytisches Ergebnis für die Modulation der Shubnikov-de
Haas-Oszillationen durch den Einfluß driftender
Zyklotronorbits, welches mit quantenmechanischen numerischen Rechnungen
übereinstimmt.

Das quadratische Antidot-Übergitter mit Löchern als Ladungsträger
weist einen Anisotropieeffekt auf, der mit der anisotropen
Fermikontur der Löcher zusammenhängt.
Eine klassische Simulation im Rahmen einer Erweiterung der
Effektivmassennäherung bestätigt als Ursache der Transportanisotropie
die Anisotropie der Fermikontur im Wechselspiel mit
dem lateralen Übergitter.

Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)

The present work deals with anisotropy effects in the transport of an electron or hole through a two dimensional periodic potential in the presence of a perpendicular homogeneous magnetic field. The magnetotransport is calculated in linear response theory using classical as well as semiclassical formulations and analyzed with the help of methods of nonlinear dynamics. An antidot superlattice ...

The present work deals with anisotropy effects in the transport of an
electron or hole through a two dimensional periodic potential in the presence
of a perpendicular homogeneous magnetic field.
The magnetotransport is calculated in linear response theory using
classical as well as semiclassical formulations and analyzed with the help
of methods of nonlinear dynamics.

An antidot superlattice with rectangular unit cell shows anisotropy in
the classical contribution of the magnetoresistance
and also in the quantum mechanical corrections.
The anisotropy in the classical contribution can be explained by the
formation of trajectories, which result
from the interplay between the magnetic field and the lateral
superlattice.
The quantum mechanical contribution to the magnetoresistance is
examined using a generalization of a semiclassical perturbation ansatz
to the periodic orbit theory.
It turns out that the anisotropy of the quantum oscillations can be
attributed to the influence of the anisotropic drifting motion of the
cyclotron orbits.

The semiclassical description of a system with weak 1D-modulation
provides an analytical expression for the modulation of the
Shubnikov-de Haas-oscillations in terms of drifting cyclotron orbits,
in agreement with numerical results of a quantum mechanical
calculation.

A quadratic antidot lattice with holes as charge carriers shows
an anisotropy effect related to the anisotropic Fermi contour of the
holes.
A classical simulation using a generalization of the effective mass
approximation confirms that the interplay between the Fermi contour and the
superlattice is responsible for the anisotropy in the magnetotransport.


Beteiligte Einrichtungen


Details

DokumentenartHochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation)
Datum19 September 2001
Begutachter (Erstgutachter)Michael Suhrke
Tag der Prüfung27 Juli 2001
InstitutionenPhysik > Institut für Theoretische Physik > Entpflichtete oder im Ruhestand befindliche Professoren > Arbeitsgruppe Ulrich Rössler
Klassifikation
NotationArt
03.65.SqPACS
05.45.MtPACS
05.45.PqPACS
73.23.AdPACS
05.60.CdPACS
Stichwörter / KeywordsMagnetowiderstand , Anisotropie , Heterostruktur , Quantenchaos , Nichtlineare Dynamik , Semiklassik , Spurformel , semiclassical mechanics , trace formula
Dewey-Dezimal-Klassifikation500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
StatusVeröffentlicht
BegutachtetJa, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstandenJa
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-opus-400
Dokumenten-ID9885

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