Фотогальванический эффект в киральных краевых каналах / Дурнев М.В., Тарасенко С.А., Планк Х., Кандуссио С., Пернул Дж., Дантчер К.-М.,Мёнш Э., Санднер А., Эромс Дж., Вайс Д., Бельков В.В., Ганичев С.Д.

На краях двумерных проводящих систем, помещенных в сильное магнитное поле, когдавыполнены условия квантового эффекта Холла, формируются одномерные электронные каналы,направление движения в которых определяется направлением приложенного магнитного поля. Втаких киральных каналах носитель заряда движется баллистически, что приводит к квантованиюпоперечной проводимости системы.В работе представлена теоретическая модельвозникновения постоянного тока при освещении киральныхкраевых каналов электромагнитной волной. В рамкахмодели падающее излучение с частотой, меньшейциклотронной, приводит к непрямым оптическимпереходам внутри кирального канала. В результатеформируются неравновесные электроны и дырки, которыеза счёт дисперсии скорости в киральном канале приводят квозникновению диссипативного вклада в краевой фототок,который может быть измерен экспериментально. Модельпредсказывает ряд особенностей поведения такого краевогофототока по сравнению с фототоком, возникающим вслабых магнитных полях: в частности, направлениефототока определяется направлением магнитного поля и независит от типа проводимости (электронной или дырочной)в системе [1]. Изменение поляризации излучения приводит лишь к изменению величины фототока,оставляя неизменным его направление.В работе также представлены экспериментальные данные по краевому фототоку,возникающему при освещении краёв графена, находящегося в режиме квантового Холла,терагерцовым излучением [1]. Наблюдаемый фототок течёт в противоположных направлениях напротивоположных краях образца, и в соответствие с предсказаниями модели, направление тока неменяется при переходе от электронной проводимости к дырочной (который осуществляется спомощью изменения напряжения на затворе образца), но меняется при смене знака магнитного поля.В работе разработана количественная теория краевого фототока, возникающего в киральных каналахв графене, выполнены расчеты величины фототока в зависимости от положения уровня Ферми,частоты и поляризации падающего излучения. Сравнение с экспериментальными данными позволилоизвлечь время энергетической релаксации носителей заряда в киральных каналах в графене.