Спин-транспортные эффекты в системе электронов над поверхностью жидкого гелия

Abstract

Рассмотрены транспортные явления в системе электронов над поверхностью жидкого гелия в сильном неквантующем неоднородном магнитном поле. Показано, что при невысоких частотах приложенного к системе электрического поля, при которых за период поля успевает установиться равновесное распределение спинов вдоль проводящей поверхности, электросопротивление определяется иными процессами рассеяния носителей тока, чем в однородном случае. Спиновая неоднородность делает эффективными в отношении потери импульса электрон-электронные столкновения, и это приводит к существенным отличиям в гальваномагнитных явлениях от теории Друде–Лоренца. Указано на существование нестационарного спин-электрического эффекта в направлении, перпендикулярном приложенному электрическому полю. Обсуждена эволюция транспортных свойств после включения неоднородного магнитного поля.

Розглянуто транспортні явища в системі електронів над поверхнею рідкого гелію в сильному неквантуючому неоднорідному магнітному полі. Показано, що при невисоких частотах прикладеного до системи електричного поля, при яких за період поля встигає встановитися рівновісний розподіл спінів вздовж провідної поверхні, електроопір визначається іншими процесами розсіювання носіїв струму, ніж в однорідному випадку. Спінова неоднорідність робить ефективними відносно втрати імпульсу електронелектронні зіткнення, і це в гальваномагнітних явищах призводить до суттєвих відмінностей від теорії Друде–Лоренца. Вказано на існування нестаціонарного спін-електричного ефекту в напрямку, перпендикулярному прикладеному електричному полю. Обговорено еволюцію транспортних властивостей після включення неоднорідного магнітного поля

The transport phenomena in the electron system above liquid helium in strong nonquantising nonuniform magnetic field have been considered. When the frequencies of the applied electric field are not high and the equilibrium spin distribution has time to be established along the conducting surface during the period of field, the electric resistance is determined by scattering processes other than in the uniform case. Spin nonuniformity makes electron-electron collisions effective for momentum relaxation and this causes to essential dissimilarity from Drude–Lorentz theory. A spin-electrical nonstationary effect has been found in the direction transverse to the applied electric field. The evolution of the transport properties after switching on a nonuniform magnetic field is discussed.