V. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, NAS of Ukraine,
41, prosp. Nauky, 03680 Kyiv, Ukraine, e-mail: kochelap@ukr.net

Анотація. Ряд нових двовимірних матеріалів і наноструктур демонструє складну залежність одно-електронної енергії від імпульсу, яка подібна мексиканському капелюху. У статті проаналізовано взаємодію пари електронів з такою енергетичною дисперсією. Показуємо, що відносний рух електронної пари має дуже своєрідний характер. Наприклад, траєкторії в реальному просторі, які відповідають електрон-електронному розсіюванню, можуть мати три точки розвороту, точки розвороту при ненульовому радіальному імпульсі та інші незвичайні особливості. Незважаючи на відштовхувальну кулонівську взаємодію, два електрони можуть з’єднуватися, утворюючи складну квазічастинку – бі-електрон. Бі-електрон відповідає збудженим станам дво-електронної системи. Оскільки бі-електронні зв’язані стани існують у континуумі вільних станів електронної пари, ці стани є квазі-резонансними та мають скінченний час життя. Виявлено, що бі-електрон, який обертається, є довгоіснуючою складною квазічастинкою. Обертові бі-електрони можуть перебувати в русі. Для повільного руху бі-електронів визначено кінетичну енергію та ефективну масу. Через сильно непараболічну дисперсію енергії поступальний рух бі-електрона є пов’язаним з його внутрішнім рухом. Це приводить до того, що ефективна маса залежать від квантових станів бі-електрона. У статті властивості бі-електрона проілюстровано на прикладі біграфену, до якого прикладено поперечне електричне поле. Ми вважаємо, що дослідження обертових бі-електронів, що утворюються при одно-електронній дисперсії енергії подібної до мексиканського капелюха, можуть виявити нові цікаві ефекти у фізиці двовимірних кристалів при низьких температур.

Ключові слова: бі-електрон, енергетична дисперсія, біграфен.

Назад до 25 (3)