Journals / Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fen Bilimleri Dergisi / 2013 / Cilt: 29 - Sayı: 3
Effects of the magnetic field and gate voltage on a quantum Hall bar in quantum Hall regime
- Pages
- 234–239
- DOI
- —
Abstract
Discovery of the quantum Hall effect has opened a new era in the semiconductor physics. The models which are put forward to explain the quantum Hall effect are focused on the physics of compressible and incompressible strips formed by partially and fully filled of Landau levels. In this study, the dependence of incompressible strips to the magnetic field applied to the quantum Hall bar and the gate voltages confined the quantum Hall bar are investigated. In order to investigate the incompressible strips theoretically, Thomas-Fermi approximations can be used in the self-consistent calculations. Self-consistent calculations require a very long computational time so that multigrid method is used to accelerate the calculations used in the solution of the Poisson equation in this study.
Özet
Kuantum Hall olayının keşfi, yarıiletkenler fiziğinde yeni bir çığır açmıştır. Kuantum Hall olayını açıklamak üzere ortaya atılan modeller, Landau seviyelerinin kısmi ve tam dolu olmasıyla şekillenen sıkıştırılabilir ve sıkıştırılamaz şeritlerin fiziği üzerine yoğunlaşmıştır. Bu çalışmada, sıkıştırılamaz şeritlerin, kuantum Hall çubuğuna uygulanan manyetik alana ve kuantum Hall çubuğunu sınırlayan kapılar üzerindeki gerilime olan bağımlılığı incelenmiştir. Sıkıştırılamaz şeritleri teorik olarak incelemek için, öz-uyumlu hesaplamalarda Thomas-Fermi yaklaşımları kullanılabilir. Öz-uyumlu hesaplamalar çok uzun hesaplama süresi gerektirdiğinden, bu çalışmada Poisson denkleminin çözümünde kullanılan hesaplamaları hızlandırmak için multigrid yöntemi kullanılmıştır.