Münster 1999 – scientific programme
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TT: Tiefe Temperaturen
TT 9: Postersitzung I: TT-Teilchendetektoren (1-7), TT-Techniken (8-11), 2-D-Systeme (12-21), Meso- u. nanoskopische Strukturen (22-44), Niederdim. Spinsysteme (45-60), Tunneln u. Symmetrien (61-65), SQUID-Anwendungen (66-73), Massive HTSL, Bandleiter (74-96)
TT 9.15: Poster
Tuesday, March 23, 1999, 09:30–12:30, Z
Randstruktur einer Quanten-Hall-Probe bei Füllfaktor 2/3 — •U. Zülicke1 und A. H. MacDonald2 — 1Institut für Theoretische Festkörperphysik, Universität Karlsruhe (TH) — 2Indiana University, Bloomington, Indiana, U.S.A.
Der Quanten-Hall-Effekt (QHE) tritt in ungeordneten zweidimensionalen (2D) Elektronensystemen auf, wenn diese bei einem bestimmten Wert der 2D Elektronendichte ne, der von der Stärke B eines zur Ebene des Elektronensystems senkrechten Magnetfeldes abhängt, inkompressibel sind. Die einzigen niedrigliegenden Anregungen dieses Systems sind dann am Rand lokalisiert und werden deshalb Randanregungen genannt. Experimentell beobachtet man den QHE bei Dichten ne = ν · e B/(2πℏ), wenn der Füllfaktor ν ganzzahlige oder auch gewisse gebrochenzahlige Werte (z.B. 1/3, 2/3, 2/5, 3/7, …) annimmt.
Die mikroskopische Theorie der Inkompressibilität, die dem Auftreten des QHE bei ν=1/3 zugrundeliegt, sagt die Existenz eines einzigen Zweiges von chiralen Randanregungen bei diesem Füllfaktor voraus. Das ist das wohlbekannte Rand-Magnetoplasmon (EMP). Die Anwendung dieser Theorie auf ν=2/3 impliziert in diesem Fall die Existenz einer weiteren, neben der EMP-Anregung existierenden Randanregung mit entgegengesetzter Chiralität. Der (bislang ausgebliebene) experimentelle Nachweis der zweiten Randanregung bei ν=2/3 wäre zur Überprüfung unseres mikroskopischen Verständnisses für das Zustandekommen des QHE bei den hierarchischen Füllfaktoren wünschenswert. Zur Stimulierung einer gezielten experimentellen Suche geben wir eine detaillierte Beschreibung der Randstruktur bei ν=2/3, die auf der realistischen Modellierung eines scharfen Randpotentials aufbaut und die langreichweitige Coulomb-Wechselwirkung der Elektronen berücksichtigt.