Regensburg 2000 – scientific programme

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HL: Halbleiterphysik

HL 12: Poster I: Quanten Hall Effekt (1-9), II-VI Halbleiter (10-17), Epitaxie (18-23), Quantenpunkte und -dr
ähte (24-50), Photonik (51-59), Metall-Isolator Übergang (60-64), Si/Ge (65-67), Elektronentheorie (68-69), Amorphe Halbleiter, Ionen-Implantation

HL 12.8: Poster

Monday, March 27, 2000, 14:00–19:00, A

Koinzidenzexperimente in Si/SiGe-Heterostrukturen: Bildung von Streifen-Domänen aus zwei Landau-Niveaus — •U. Zeitler¹, H.W. Schumacher¹, J. Regul¹, R. Haug¹, A.G.M. Jansen² und F. Schäffler³ — ¹Institut für Festkörperphysik, Universität Hannover, Appelstraße 2, D-30167 Hannover — ²Grenoble High Magnetic Field Laboratory, MPIF-CNRS, F-38042 Grenoble Cedex 09 — ³Institut für Halbleiterphysik, Universität Linz, A-4040 Linz

In zweidimensionalen Elektronensystemen (2DES) in Si/SiGe-Heterostrukturen treten in gekippten Magnetfeldern Koinzidenzen zwischen benachbarten Landau-Niveaus mit entgegengesetztem Spin auf. Bei Beteiligung des tiefstliegenden Landau-Niveaus an einer solchen Koinzidenz gibt es zwei energetisch äquivalente Möglichkeiten der Besetzung: Ein vollständig spinpolarisiertes System oder eine teilpolarisierte Spin-Anordnung. Der Längswiderstand des 2DES bei 400 mK weist im Koinzidenzbereich stark überhöhte Maxima auf, wenn die parallele Magnetfeldkomponente B_p senkrecht zum Strom I orientiert ist. Bei B_p ∥ I werden die Shubnikov-de Haas-Maxima im Längswiderstand dagegen auf ihren halben Wert unterdrückt.

Wir erklären dieses Verhalten mit der Bildung streifenförmiger Domänen in den beiden möglichen Spinanordnungen. Die Streifen sind entlang B_p ausgerichtet. Die Überhöhungen im Widerstand treten auf, wenn Transport senkrecht zu den Streifen stattfindet. Bei Transport parallel zu den Streifen stehen den Elektronen zwei Transportkanäle zur Verfügung, die beide zum Strom beitragen und somit den Gesamtwiderstand absenken.