Сверхтекучесть и заряженные вихри в системах со спонтанной межслоевой когерентностью в пределе низкой плотности

Анотація

Изучены условия образования связанного состояния между двумерными пространственно разделенными электроном и дыркой в магнитном поле, нормальном к плоскости движения носителей. Найдены энергия связи, эффективная масса и электрическая поляризуемость электрон-дырочной пары в зависимости от расстояния между проводящими слоями d. Проанализированы особенности сверхтекучести бозе-газа электрон-дырочных пар в случае низкой плотности. Установлено, что квантованные вихри в сверхтекучей фазе имеют реальный электрический заряд, величина которого зависит от плотности пар и расстояния между слоями. В случае малых d и сильных магнитных полей заряд вихря q = ne, где n - фактор заполнения носителями нижнего уровня Ландау. Исследована устойчивость бозе-газа пар относительно перехода в кристаллическое состояние и показано, что при малых d температура кристаллизации пар T_m существенно ниже температуры сверхтекучего перехода Т_с. С ростом d температура T_m растет быстрее, чем Т_с и существует критическое значение d, при котором область существования сверхтекучей фазы обращается в нуль.