凝縮系物理学において、クーロン抵抗（電子抵抗または電流抵抗とも呼ばれる）とは、空間的に隔離された2つの導電体間の輸送現象を指し、一方の導電体に定常電流を流すと、もう一方の導電体に電圧差が生じる。この現象は、電荷キャリア（通常は電子）間のクーロン相互作用によって生じる。[1]
この効果は1977年にソ連の物理学者MBポグレビンスキーによって初めて予測された。[2] [3]この現象の最初の実験的検証は1991年から1992年にかけてジェームズ・P・アイゼンシュタインのグループによって2次元電子ガス中でガリウムヒ素（GaAs）二重量子井戸を用いて行われた。[2] [4] [5]
磁場が存在すると、ホール抵抗や磁気クーロン抵抗のような類似の現象が発生します。[2] [6]スピン偏極電流が関与する場合は、スピンクーロン抵抗と呼ばれます。[7]
説明
この現象は、空間的に分離された2つの層を想定する。2つの層の間には、真空または絶縁体が存在する。活性層に直流電流を流すと、クーロン相互作用により受動層内のキャリアが引きずられ、この電荷の不均衡により受動層に引きずり電圧V Dが誘起される。弾道伝導の場合、抵抗R Dは温度の2乗T 2に比例すると予想される。[2] [6]実際のシステムでは、フォノン（フェルミ温度 T Fに比べて低温）、プラズモン（ T F程度の高温）、無秩序（T ln T挙動）、磁場の存在により、抵抗の温度依存性はこの範囲から外れる。[2] [6]
参考文献
- ^ レニー、リチャード; ロー、ジョナサン (2019-01-17). 『物理学辞典』 オックスフォード大学出版局. ISBN 978-0-19-255461-1。
- ^ abcde Narozhny, BN; Levchenko, A. (2016-05-10). 「クーロン抗力」. Reviews of Modern Physics . 88 (2) 025003. arXiv : 1505.07468 . doi :10.1103/RevModPhys.88.025003.
- ^ Pogrebinsky, MB (1977). 「半導体-誘電体-半導体系における電荷キャリアの相互抗力」. Fizika I Tekhnika Poluprovodnikov . 11 (4): 637.
- ^ Gramila, TJ; Eisenstein, JP; MacDonald, AH; Pfeiffer, LN; West, KW (1991-03-04). 「平行二次元電子系間の相互摩擦」 . Physical Review Letters . 66 (9): 1216– 1219. doi :10.1103/PhysRevLett.66.1216. PMID 10044025.
- ^ Eisenstein, JP; Boebinger, GS; Pfeiffer, LN; West, KW; He, Song (1992-03-02). 「二層二次元電子系における新たな分数量子ホール状態」 . Physical Review Letters . 68 (9): 1383– 1386. doi :10.1103/PhysRevLett.68.1383. PMID 10046152.
- ^ abc Rojo, AG (1999-01-01). 「結合電子系における電子抗力効果」. Journal of Physics: Condensed Matter . 11 (5): R31– R52. arXiv : cond-mat/9902050 . doi :10.1088/0953-8984/11/5/004. hdl :2027.42/48880. ISSN 0953-8984.
- ^ D'Amico, Irene; Vignale, Giovanni (2000-08-15). 「スピン偏極輸送におけるスピンクーロン抵抗の理論」 . Physical Review B. 62 ( 8): 4853– 4857. doi :10.1103/PhysRevB.62.4853. hdl : 10355/7925 . ISSN 0163-1829.
