Спиновые и изо-спиновые свойства низкоразмерных электронных систем

Изучение спиновых свойств гетеростуктур на основе AlAs представляет большой как фундаментальный, так и прикладной интерес. Этот материал привлекает внимание за счёт своей большой эффективной массы. Благодаря этому, электрон-электронное взаимодействие доминирует над кинетической энергией, что приводит к большей значимости многочастичных эффектов. Эти исследования имеют не только фундаметальную, но и прикладную значимость с точки зрения производства логических элементов на базе изоспина в рамках долинной электроники или валлитроники (от "valley" и "electronics") по аналогии со спинтроникой. Основа этой аналогии кроется в групповой симметрии SU(2), которой обладает как спиновая, так и изоспиновая степени свободы. Моя работа посвящена исследованию относительного заполнения долин, а также спинового и изоспинового ферромагнитного фазового перехода в режиме квантового эффекта Холла (КЭХ) в гетероструктуре на базе AlAs. Измерения проводились при температуре 0.5K в магнитных полях до 15 T. В связи с анизатропией g-фактора X и Y долин, спиновое расщепление было разным при ориентации плоскостной компоненты магнитного поля вдоль [010]. Благодаря этому факту, было возможно детектировать электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) для каждой долины в отдельности. Анализ этих данных позволил произвести оценку относительной заселённости. Энергетический спектр и, как следствие, заполнение долин может изменяться посредством приложения магнитного поля к образцу под углом или механической деформации. В этой работе используется метод детектирования ЭПР, основанный на высокой чувствительности продольного магнетосопротивления двумерной системы к поглощению микроволнового излучения вблизи ЭПР.