Связанные состояния пространственно разделенных электронов в скрещенных электрическом и магнитном полях

Анотація

Предложен новый механизм связывания двух носителей одного знака в двухслойной системе, помещенной в скрещенные электрическое Е и магнитное В поля специального вида. Рассмотрена конфигурация полей, для которой электрические и магнитные поля в слоях равны по величине и противоположны по направлению. Такая геометрия полей приводит к тому, что в задаче возникает дополнительный интеграл движения - импульс пары P. Для случая, когда массы носителей в слоях заметно отличаются, предложен метод расчета состояний пары, не использующий предположения о малости кулоновского взаимодействия между носителями. Характер зависимости энергии пары от ее импульса E(P) определяется соотношением между величинами полей |E/B|.При |E/B|³L_crµe²/hc энергия пары является монотонной функцией |P| и связанных состояний в системе нет. Однако при L£L_cr зависимость E(P) становится немонотонной. На ней возникают локальные максимум и минимум, что свидетельствует о появлении связанных состояний двух носителей одного знака. В работе изучается физический механизм, приводящий к появлению связанных состояний в скрещенных полях, и вычислены их основные характеристики. Обсуждаются способы реализации таких состояний в конкретных системах и их возможные экспериментальные проявления.