Ферромагнитный фазовый переход в условиях многодолинного заполнения

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025. Т. 121. № 7-8. С. 674–680.

Андреева С. А., Щепетильников А. В., Николаев Г. А., Хисамеева А. Р., Орлов О. В., Курбанов Т. М., Федотова Я. В., Дремин А. А., Кукушкин И. В.

Квантовый фазовый переход был обнаружен в многодолинной двумерной электронной системе, заключенной в AlAs квантовой яме, при низкой температуре и в больших магнитных полях. Переход возникал при последовательном увеличении угла наклона магнитного поля и сопровождался появлением особенности - острого пика - в продольном сопротивлении образца. Несмотря на то, что тип наблюдаемого фазового перехода крайне сложно установить обычными транспортными подходами, применение методики электронного спинового резонанса позволило определить его природу. При этом компонента магнитного поля в плоскости квантовой ямы была направлена таким образом, что спиновой резонанс электронов, населяющих каждую из долин, мог быть измерен независимо. Анализ эволюции относительной амплитуды резонансов позволил продемонстрировать, что наблюдаемый фазовый переход имеет спиновую природу, т.е. сопровождается макроскопическим изменением спиновой поляризации без изменения относительного долинного заполнения.

Ключевые слова: quantum phase transitions, electron spin resonance, two-dimensional electron systems, двумерные электронные системы, электронный спиновый резонанс, multivalley semiconductor, квантовый фазовый переход, многодолинные полупроводники