Superlattice on the surface of a nanotube (Review Article)

Анотація

Наведено результати теоретичних досліджень термодинамічних, кінетичних та високочастотних властивостей електронного газу на поверхні нанотрубки у магнітному полі при наявності повздовжньої надгратки. Нанорозміри області руху електронів призводять до квантування енергії, а її неоднозв’язність у присутності магнітного поля — до ефектів, які є похідними від ефекту Ааронова–Бома. Показано, що кривина нанотрубки навіть у відсутності магнітного поля обумовлює нові макроскопічні осциляційні ефекти типу осциляцій де Гааза–ван Альфена, які пов’язані з квантуванням енергії поперечного руху електронів та з кореневими особливостями густини електронних станів на поверхні нанотрубки. У газовому наближенні розраховано термодинамічні потенціали та теплоємність електронного газу на трубці. Отримано формулу Кубо для тензора провідності електронного газу на поверхні нанотрубки. Визначено області згасання Ландау електромагнітних хвиль на трубці та теоретично передбачено биття на графіку залежності провідності від параметрів трубки. У гідродинамічному наближенні розглянуто плазмові хвилі на поверхні напівпровідникової нанотрубки з надграткою. Показано, що уздовж трубки з одним сортом носіїв можуть розповсюджуватися оптичні та акустичні плазмони. Досліджено електронні спінові хвилі на поверхні напівпровідникової нанотрубки з надграткою у магнітному полі. Розраховано спектри та області без зіткнення згасання цих хвиль. Показано, що в цих областях у випадку трубок малого радіуса з виродженим електронним газом згасання спінових хвиль відсутнє.