Семинар НУГ: «Нелокальный отрицательный отклик баллистических электронов»
20 ноября 2019 г. в 17:00 в аудитории ИТФ РАН состоится cеминар научно-учебной группы. С докладом выступит Лена Шпагина.
Электронные взаимодействия могут изменять транспортные характеристики твердых тел различными интересными способами. В частности, предполагается, что электронные системы, в которых преобладают столкновения с сохранением импульса, будут создавать коллективные гидродинамические потоки. Вязкие электронные жидкости могут обладать коллективным поведением, сходным с поведением классических жидкостей. Проявления электронной гидродинамики, предсказанные теоретически, дают возможность проводить эксперименты, которые пытаются продемонстрировать этот режим. Одним из таких проявлений является возникновение “отрицательного сопротивления”, то есть вызванное током электрическое поле, которое формируется в направлении против приложенного тока. Теоретически было предсказано, что отрицательное сопротивление возникает естественным образом, поскольку скорость столкновений, сохраняющих импульс, превышает скорость столкновений, ослабляющих импульс, и система переходит из омического режима в гидродинамический. Здесь мы показываем, что отрицательное сопротивление может возникать не только в гидродинамическом режиме, когда длина свободного пробега электронов значительно меньше размеров системы, но и в баллистическом режиме, когда рассматриваемый масштаб системы намного больше, чем длина свободного пробега. В результате отрицательное сопротивление само по себе, не определяет гидродинамический и баллистический режимы. Однако оказывается, что величина отрицательного отклика в баллистическом режиме превышает таковую в гидродинамическом, что накладывает определенные ограничения на использование этого параметра в качестве однозначного показателя гидродинамического режима. Тем не менее, эти два режима могут быть различимы по температуре и плотности носителей реакции. Такие зависимости, которые значительно отличаются в двух режимах, могут служить критерием определения гидродинамического и баллистического режимов в экспериментах.
[1] https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.176805