Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 15: Quanten-Hall-Effekt

HL 15.2: Vortrag

Dienstag, 27. März 2001, 10:45–11:00, S16

Rastertunnelspektroskopie an InAs(110): Ein Quanten-Hall-Effekt in drei Dimensionen ? — •Markus Morgenstern, Daniel Haude, Christian Meyer, Ines Meinel und Roland Wiesendanger — Institut für Angewandte Physik, Universität Hamburg, Jungiusstrasse 11, 20355 Hamburg

Ortsaufgelöste Messungen der elektronischen Zustandsdichte zeigen den Einsatz eines charakteristischen Kontrastes beim Übergang in den extremen Quantenlimes, der mit einer Anomalie des Hall-Widerstandes (Hall dip) einhergeht. Die beobachteten Korrugationen überstreichen einen Energiebereich von bis zu 100 meV und erinnern an Konturlinien eines zweidimensionalen Potentials. Die Breite der Konturlinien entspricht der magnetischen Länge, was eine Interpretation als lokalisierte Randkanäle nahelegt. Erhöhung des Magnetfeldes erhöht die Anzahl der Randkanäle, die ab B = 5 T am Ferminiveau zu einem Netzwerk zusammenwachsen. Das Auftauchen des Netzwerkes korreliert mit der Ausbildung einer plateauartigen Struktur im Hallwiderstand. Unter der Annahme eindimensionalen Transports im beobachteten Netzwerk wird die Hall-Anmomalie als Überlagerung eines nicht universellen Quanten-Hall-Plateaus mit einem verbleibenden klassischen Hall-Effekt konsistent erklärt. Die Energieabhängigkeit der Kontrastmuster und das Auftauchen eines Coulomb-Gaps legt nahe, dass das Wechselspiel von Elektron-Elektron-Wechselwirkung und energetischem und räumlichem Überlapp verschiedener Landau-Niveau-Zustände die Stärke des quasi-zweidimensionalen Zustandsdichte- Kontrastes bestimmt.