Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 53: Transport im hohen Magnetfeld/Quanten-Hall-Effekt

HL 53.6: Vortrag

Dienstag, 8. März 2005, 16:15–16:30, TU P270

Einfluss der Spin-Bahn-Wechselwirkung auf den Magnetotransport in Elektronenkanälen — •Ralf Dinter¹, Stephan Löhr¹, Stephan Schulz¹, Christian Heyn¹, Stefan Kettemann² und Wolfgang Hansen¹ — ¹Universität Hamburg, Institut für Angewandte Physik, Jungiusstr. 11, 20355 Hamburg — ²Universität Hamburg, I. Institut für Theoretische Physik, Jungiusstr. 9, 20355 Hamburg

An Hallstreifen aus GaAs/AlGaAs-Heterostrukturen verschiedener Breite zwischen 100 und 2,7 Mikrometer wurde der Einfluss der Spin-Bahn-Wechselwirkung auf den Magnetotransport untersucht.

Bei der schwachen Lokalisierung handelt es sich um ein kohärentes Rückstreuphänomen, das zu einem negativen Magnetowiderstand führt. Entscheidend für die Beobachtung ist, dass die Phasenkohärenz entlang eines geschlossenen diffusiven Weges erhalten bleibt. Ändert sich zusätzlich der Spin-Zustand entlang des Pfades, so kommt es zu einem positiven Magnetowiderstand, der schwachen Antilokalisierung. Sie bietet eine Möglichkeit, die Stärke der Spin-Bahn-WW zu bestimmen. Es werden Messungen vorgestellt, die einen deutlichen Einfluss der Kanalbreite auf die Antilokalisierung in den GaAs/AlGaAs-Strukturen demonstrieren.

Alternativ wird die Spin-Bahn-WW anhand des charakteristischen Schwebungsmusters in der Shubnikov-de Haas-Oszillation bestimmt. Bei Verkleinerung der Kanalbreite unter 50 Mikrometer zeigt sich hier ein unerwartetes Verschwinden des Schwebungsmusters in der SdH-Messung, das nicht im Rahmen der üblichen Modelle zur Beschreibung der Spin-Bahn-WW verstanden werden kann.