Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)


Для цитирования:

Москаленко О. И., Короновский А. А., Храмов А. Е., Алексеев К. Н., Баланов А. Г. Влияние внешнего периодического воздействия на динамику доменов заряда в полупроводниковой сверхрешетке // Известия вузов. ПНД. 2011. Т. 19, вып. 3. С. 143-153. DOI: 10.18500/0869-6632-2011-19-3-143-153

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 72)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
517.9, 530.182, 621.38

Влияние внешнего периодического воздействия на динамику доменов заряда в полупроводниковой сверхрешетке

Авторы: 
Москаленко Ольга Игоревна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского
Короновский Алексей Александрович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского
Храмов Александр Евгеньевич, Университет Иннополис
Алексеев Кирилл Николаевич, Университет Лафборо
Баланов Александр Геннадьевич, Университет Лафборо
Аннотация: 

В работе исследуется влияние периодического внешнего сигнала на коллективную динамику заряда в полупроводниковой сверхрешетке. Показано, что внешнее периоди­чески осциллирующее электрическое поле способно синхронизировать движение доме­нов высокой концентрации зарядов и таким образом – колебания электрического тока, протекающего через структуру. При этом в плоскости параметров «частота электриче­ского поля – амплитуда электрического поля» возникают «языки синхронизации», чья ширина практически не зависит от отношения частот приложенного поля и собственной частоты следования доменов. Обнаружено, что синхронизация сопровождается резким увеличением поглощения на частоте внешнего поля.

Список источников: 
  1. Wacker R. Semiconductor superlattices: a model system for nonlinear transport // Physics Reports. 2002. Vol. 357. P. 1.
  2. Келдыш Л.В. Свойства полупроводниковых сверхрешеток // Физика твердого тела. 1962. Т. 4. C. 2265.
  3. Esaki L., Tsu R. Superlattices and negative differential conductivity in semiconductors // IBM Journal of Research and Development. 1970. Vol. 14, No 1. P. 61.
  4. Schomburg E., Hofbeck K., Scheuerer R. et al. Control of the dipole domain propagation in a GaAs/AlAs superlattice with a high-frequency field // Phys. Rev. B. 2002. Vol. 65. P. 155320.
  5. Jappsen A.-K., Wacker A., Scholl E., Schomburg E. High-frequency impedance of driven superlattices // J. Appl. Phys. 2002. Vol. 92. P. 3137.
  6. Hyart T., Alekseev K., Thuneberg E. Bloch gain in dc-ac-driven semiconductor superlattices in the absence of electric domains // Physical Review B (Condensed Matter and Materials Physics). 2008. Vol. 77, No 16. P. 165330.
  7. Hyart T., Alexeeva N.V. Mattas J., Alekseev K. Terahertz bloch oscillator with a modulated bias // Phys. Rev. Lett. 2009. Vol. 102. P. 140405.
  8. Блехман И.И. Синхронизация в природе и технике. М.: Наука, 1981.
  9. Landa P.S., Rosenblum M.G. Synchronization and chaotization of oscillations in coupled self–oscillating systems // Appl. Mech. Rev. 1993. Vol. 46, No 7. P. 414.
  10. Анищенко В.С., Астахов В.В., Вадивасова Т.Е., и др. Нелинейные эффекты в хаотических и стохастических системах М.; Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003.
  11. Balanov A.G., Janson N.B., Postnov D.E., Sosnovtseva O.V. Synchronization: from simple to complex. Springer, 2009.
  12. Glass L. Synchronization and rhythmic processes in physiology // Nature (London). 2001. Vol. 410. P. 277.
  13. Anishchenko V.S., Balanov A.G., Janson N.B. et al. Entrainment between heart rate and weak nonlinear forcing // Int. J. Bifurcation and Chaos. 2000. Vol. 10, No 10. P. 2339.
  14. Parmananda P. Generalized synchronization of spatiotemporal chemical chaos // Phys. Rev. E. 1997. Vol. 56. P. 1595.
  15. Blasiusc B., Stone L. Chaos and phase synchronisation in ecological systems // Int. J. Bifurcation and Chaos. 2000. Vol. 10, No 10. P. 2361.
  16. Palus M., Kurths J., Schwarz U. et al. Is the solar activity cycle synchronized with the solar inertial motion? // Int. J. Bifurcation and Chaos. 2000. Vol. 10, No 11. P. 2519.
  17. Murali K., Lakshmanan M. Transmission of signals by synchronization in a chaotic van der Pol–Duffing oscillator // Phys. Rev. E. 1993. Vol. 48, No 3. R1624.
  18. Дмитриев А.С., Панас А.И. Динамический хаос: новые носители информации для систем связи. М.: Физматлит, 2002.
  19. Anishchenko V.S., Pavlov A.N. Global reconstruction in application to multichannel communication // Phys. Rev. E. 1998. Vol. 57. P. 2455.
  20. Pyragas K. Synchronisation of coupled time-delay systems: analytical estimations // Phys. Rev. E. 1998. Vol. 58, No 3. P. 3067–3071.
  21. Cuomo K., Oppenheim A.V. Circuit implementation of synchronized chaos with applications to communications // Phys. Rev. Lett. 1993. Vol. 71, No 1. P. 65.
  22. Короновский А.А., Москаленко О.И., Храмов А.Е. О применении хаотической синхронизации для скрытой передачи информации // Успехи физических наук. 2009. T. 179, No 12. C. 1281.
  23. Трубецков Д.И., Короновский А.А., Храмов А.Е. Синхронизация распределенных автоколебательных систем электронно-волновой природы с обратной волной // Изв. вузов. Радиофизика. 2004. T. XLVII, No 5–6. C. 343.
  24. Greenaway M.T., Balanov A.G., Scholl E., Fromhold T.M.  ? Controlling and enhancing terahertz collective electron dynamics in superlattices by chaos-assisted miniband transport // Phys. Rev. B. 2009. Vol. 80. P. 205318.
  25. Fromhold T.M., Patane A., Bujkiewicz S. et al. Chaotic electron diffusion through stochastic webs enhances current flow in superlattices // Nature. 2004. April. Vol. 428. P. 726.
  26. Balanov A. G., Fowler D., Patane A. et al. Bifurcations and chaos in semiconductor superlattices with a tilted magnetic field // Phys. Rev. E. 2008. Vol. 77, No 2. P. 026209.
  27. Баланов А.Г., Короновский А.А., Сельский А.О., Храмов А.Е. Влияние температуры на дрейфовую скорость электронов в полупроводниковой сверхрешеткев продольном электрическом и наклонном магнитном полях // Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2010. T. 18, No 3. C. 128.
  28. Игнатов А.А., Шашкин В.И. Блоховские осцилляции электронов и неустойчивость волн пространственного заряда в полупроводниковых сверхрешетках // ЖЭТФ. 1987. T. 93. C. 935.
  29. Басс Ф.Г., Зорченко В.В., Шашора В.И. Штрак-циклотронный резонанс в полупроводниках со сверхрешеткой // Письма в ЖЭТФ. 1980. T. 31, No 6. C. 345.
  30. Басс Ф.Г., Зорченко В.В., Шашора В.И. К теории гальваномагнитных и высокочастотных явлений в полупроводниках со сверхрешеткой // Физика и техника полупроводников. 1981. T. 15. C. 459.
  31. Шик А.Я. Сверхрешетки–периодические полупроводниковые структуры // Физика и техника полупроводников. 1974. T. 8. C. 1841.  
Поступила в редакцию: 
17.12.2010
Принята к публикации: 
04.04.2011
Опубликована: 
29.07.2011
Краткое содержание:
(загрузок: 25)