Ηλεκτρομαγνητικά ΦαινόμεναΗλεκτρομαγνητικά Φαινόμενασε Διδιάστατους Αγωγούς σε Μαγνητικό σε Διδιάστατους Αγωγούς σε Μαγνητικό

Πεδίο, υπό Χαμηλές ΘερμοκρασίεςΠεδίο, υπό Χαμηλές Θερμοκρασίες

Δρ Κυριάκος ΓιασεμίδηςΕργαστηριακός Συνεργάτης Τομέα Γενικής ΦυσικήςΓενικό Τμήμα Φυσικής, Χημείας και Τεχνολογίας Υλικών

bis-ethylenedithio-tetrathiafulvalenebis-ethylenedithio-tetrathiafulvalene a.k.a. BEDT-TTF (ET)a.k.a. BEDT-TTF (ET) Οργανικοί ΑγωγοίΟργανικοί Αγωγοί

(ET)(ET)22Cu(NCS)Cu(NCS)22

aa: : bb: : c c = = 1:1:<0.0011:1:<0.001

http://www.phys.ufl.edu/~hill/

•de Haas – van Alphende Haas – van Alphen•Shubnikov – de HaasShubnikov – de Haas•ΜαγνητοαντίστασηΜαγνητοαντίσταση

•ΓιγαντιαίαΓιγαντιαία•Γωνιακή ΕξάρτησηΓωνιακή Εξάρτηση

•Συντονισμός Συντονισμός Azbel-KanerAzbel-Kaner•Κβαντικό φαινόμενο Κβαντικό φαινόμενο HallHall

•de Haas – van Alphende Haas – van Alphen•Συντονισμός Συντονισμός Azbel-KanerAzbel-Kaner

Φαινόμενο de Haas – van Alphen 1

Σε χαμηλές θερμοκρασίες η Μαγνητική Επιδεκτικότητα μεταβάλλεται περιοδικά σαν συνάρτηση του Μαγνητικού Πεδίου.

(1878-1960)

(1906-1967)

Φαινόμενο de Haas – van Alphen 2

1930

Shoenberg, Proc R Soc Lond A379, 1-14 (1982)

Wikipedia

WJ de Haas

PM van Alphen

Φαινόμενο de Haas – van Alphen 3

(1908-1968)

Lev Landau

1930 (Διαμαγνητισμός Ηλεκτρονικού Αερίου)

• Ενεργειακά Επίπεδα• Θερμοδυναμικό Δυναμικό

• Επιδεκτικότητα

1938

E

ln(1 exp )E

kTkT

2 / H H

Τύπος Landau για την επιδεκτικότητα του Βισμουθίου

Φαινόμενο de Haas – van Alphen 4

Lars Onsager

(1903-1976)

(1917-1982)

Ilya Lifshitz

1952

1950

11 /

eAhc H

ΤΥΠΟΣLifshitz-Onsager

11 / eHhc A

ΦΕΡΜΙΟΛΟΓΙΑ

Φαινόμενο de Haas – van Alphen 5

2 2 2

2x y zp p p

m

2 2 20

0

1 1 cos0.9 2 9 2

x y zp p p p

m m p

Φαινόμενο de Haas – van Alphen 6

Το Φαινόμενο de Haas – van Alphen στους Οργανικούς

Αγωγούς είναι πολύ πιο έντονο!

Συντονισμός Azbel-Kaner 1

Σε χαμηλές θερμοκρασίες, σε μαγνητικό πεδίο, η Επιφανειακή Εμπέδηση

μεταβάλλεται περιοδικά σαν συνάρτηση του Μαγνητικού Πεδίου.

(1931-1986)

(1932)

Συντονισμός Azbel-Kaner 2

1956E Kaner

M Azbel

B

,k

neBm

Συντονισμός Azbel-Kaner 3

B

,k Νέος Μηχανισμός

Διάδοσης Ηλεκτρομαγνητικού

Κύματος

Συντονισμός Azbel-Kaner 4

Διδιάστατοι ΑγωγοίΕντονη εξάρτηση από Διεύθυνση Μαγνητικού Πεδίου.

Σύστημα Εξισώσεων

Εξισώσεις Maxwell

0

t

t

BE

DH J

DB

Κινητική Εξίσωση

Boltzmann

0 0ddt

Συντονισμός Azbel-Kaner 5

Εξάρτηση από Μαγνητικό Πεδίο

Πηγέςwww.wikipedia.org

http://www.astro.cardiff.ac.uk/research/nanophysics/?page=quantum

http://www.phys.ufl.edu/~hill/

Shoenberg, Proc R Soc Lond A379, 1-14 (1982)

M.V. Kartsovnik Layered Organic Conductors in Strong Magnetic Fields