
В.М. Ковалев, А.В. Чаплик
Лаборатория теоретической физики
Построена теория магнитоплазменных колебаний в нульмерном объекте -
квантовом кольце конечной ширины. В рамках приближения случайных фаз
получено выражение, описывающее закон дисперсии магнитоплазменных
колебаний электронного газа в квантовом
кольце. Частоты плазменных колебаний в
такой системе зависят от двух квантовых
чисел - радиального и азимутального,
отвечающих, соответственно, за радиальные и азимутальные моды колебаний
электронной плотности. В длинноволновом приближении для плазменных
колебаний нулевой радиальной моды
получено аналитическое решение
дисперсионного уравнения. Показано,
что частота плазмона как функция
магнитного поля имеет два вклада -
монотонный и осциллирующий. Монотонный вклад обусловлен зависимостью
энергий одноэлектронных состояний от магнитного поля, в то время как
осциллирующий вклад связан с эффектом Ааронова-Бома. В квазиклассическом
приближении, т.е. для достаточно больших азимутальных квантовых чисел
?, монотонная часть плазменной частоты пропорциональна ?(ln ?)1/2 , что характер-
но для плазменных колебаний в одномерных системах, в то время как
осциллирующая по магнитному полю часть пропорциональна ?(ln ?)1/4 . Маг-
нитополевая зависимость плазменной частоты определяется квазипериодической
функцией магнитного потока с периодом и амплитудой, зависящими от магнитного
поля, что связано с конечностью ширины квантового кольца. За рамками
длинноволнового приближения дисперсионное уравнение решалось численно.
Показано, что качественные выводы о зависимости плазменных частот от
магнитного поля остаются в силе. В сильных магнитных полях осцилляции
подавляются.
![]() |
Рис. Частота плазмона как функция магнитного потока через кольцо. |