Кванты коэффициентов Холла и магнитосопротивления в электропроводящих нанолентах

Актуальность и цели. Квантовый характер зависимости холловского сопротивления от индукции магнитного поля в двумерном электронном газе - вещь известная. Квантовый характер обусловлен пространственным квантованием электронов в магнитном поле, вызывающем их круговое движение по орбитам лишь определенного радиуса. Не менее важным обстоятельством при наблюдении гальваномагнитных эффектов в электопроводящих узких (менее 100 нм) нанолентах является эффект размерного квантования. Целью настоящей работы является исследование влияния этого эффекта на возникновение квантов коэффициентов Холла и магнитосопротивления. Материалы и методы. Объектами исследования являются металлические графеновые наноленты с краями типа «зигзаг» шириной, не превышающей 100 нм, и длиной менее длины баллистического транспорта свободных носителей заряда. В работе используются известные методы квантовой физики, физики твердого тела, кристаллофизики и квантовой теории явлений переноса в двумерном электронном газе. Результаты. Исследованы антисимметричные и симметричные части тензора удельных сопротивлений 2D-проводника в поперечном магнитном поле. Получены явные выражения не только для кванта удельного холловского сопротивления, но и для кванта коэффициента Холла, и для квантов относительных продольного и поперечного магнитосопротивлений, и для кванта абсолютного магнитосопротивления. Результаты работы могут быть использованы при расчете и проектировании наномасштабных гальваномагнитных датчиков и магниторезисторов.