Поляронное состояние поверхностных электронов над гелием, покрывающим cтруктурированную подложку

Электроны и ионы над/в сверхтекучем гелии

Анотація

В температурном интервале 1,5–2,7 К экспериментально исследована проводимость поверхностных электронов над пленкой жидкого гелия, которая покрывает структурированную подложку из кремния, содержащую регулярную систему микропор. Установлено, что в области T ≥ 2,5 К проводимость резко падает, что можно объяснить образованием автолокализованного поляронного состояния электрона над гелиевой пленкой. Для проверки предположения о возникновении поляронного состояния поверхностного электрона в плотном паре гелия проведен расчет свободной энергии полярона, минимум которой появляется при повышении температуры до некоторого критического значения, а зависимость от прижимающего поля находится в качественном согласии с экспериментальными данными по температуре резкого падения проводимости. Расчет предсказывает зависимость критической температуры от параметров потенциала, действующего в плоскости поверхности гелия и связанного с искажением формы поверхности гелия из-за структуры подложки, что способствует появлению локализованного заряда над пленкой гелия.