Связанные состояния пространственно разделенных электронов в скрещенных электрическом и магнитном полях

Abstract

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.. 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.

A new mechanism is proposed for the binding of two carriers of the same sign in a two-layer system in crossed electric E and magnetic B fields of a special form. A field configuration for which the electric and magnetic fields in the layers are equal in magnitude and opposite in direction is considered. In this geometry of the fields an additional integral of the motion arises: the pair momentum P. For the case when the masses of the carriers in the layers are considerably different, a method is proposed for calculation the states of a pair without making use of the assumption that the Coulomb interaction between carriers is small. A local maximum and local minimum appear on this function, indicating the appearance of bound states of two carriers of the same sign. The physical mechanism leading to the appearance of bound states in crossed fields is investigated, and their main characteristics are calculated. Ways of realizing these bound states in concrete systems and their possible experimental manifestations are discussed.