Fyzikální ústav Akademie věd ČR

Našli jsme originální metodu, jak charakterizovat elektrostatické stínění elektronového plynu pomocí vysoce citlivého kapacitního mostu. Touto metodou jsme měřili za nízkých teplot (1,2 K−4 K) průběh hustoty stínících elektronových stavů v nízkodimenzionální polovodičové struktuře v závislosti na magnetickém poli. Z tvaru křivek získaných při různých teplotách jsme usoudili, že v režimu kvantového Hallova jevu dochází při určitých magnetických polích k transformaci dvojdimenzionálního elektronového plynu na jednodimenzionální vodivé kanály (tzv. dračí křivky). Jedná se o topologický fázový přechod, který je podobný přechodu mezi vírovým a nevírovým prouděním pozorovaným v supratekutém héliu.

Závislost kapacity CM struktury s dvojdimenzionálním elektronovým plynem na magnetické indukci B (modrá křivka). Závislost vykazuje maxima při hodnotách magnetické indukce, kde nastává kvantování tzv. Hallova odporu Rxy (červená křivka). Z výšky a struktury maxim lze usuzovat na stínící schopnost elektronového plynu, což je informace, která není zjistitelná pouhým měřením Hallova odporu.

Literatura
J. J. Mareš, A. Siddiki, D. Kindl, P. Hubík, and J. Krištofik
Electrostatic screening and experimental evidence of a topological phase transition in a bulk quantum Hall liquid
New Journal of Physics 11 (2009) 083028 (17pp).