Magnetotransportuntersuchungen an zweidimensionalen Systemen im ballistischen Regime

Auf GaAs/AlGaAs-Heterostrukturen beruhende zweidimensional leitfähige Elektronensysteme (2DES) zeichnen sich bei Magnetotransportexperimenten unter anderem durch das Auftreten des quantisierten Halleffektes aus. In dieser Arbeit wurden extrem hochbewegliche 2DES im Regime ballistischen Ladungstransports untersucht. Das ballistische Regime wurde durch Strukturierung von Hallbars in der Größenordnung von wenigen Mikrometern erreicht. An derartigen Mikrohallbars konnte ein neuartiger magnetischer Fokussierungseffekt gefunden werden, der sich bei Variation eines angelegten Magnetfeldes in einem periodisch oszillierenden elektrischen Längswiderstand äußert. Besonders deutlich ausgeprägt sind die Oszillationen im Temperaturbereich zwischen zwei und vier Kelvin. Bei besonders hochbeweglichen 2DES erreichen die Widerstandsminima bemerkenswert tiefe Werte von unter ein Ohm. Begleitend zu den Messungen wurden auf dem Landauer-Büttiker-Formalismus beruhende Simulationsrechnungen durchgeführt. Diese bestätigen das Auftreten das Auftreten periodischer Oszillationen im Längswiderstand von nahezu ballistischen Systemen bei Vorhandensein eines schwachen Hintergrund Unordnungspotenzials. Darüberhinaus wurden in dieser Arbeit Messungen an 2DES mit aufgeprägten eindimensional periodisch alternierenden elektrischen Modulationspotenzialen durchgeführt. Derartige Systeme zeichnen sich durch das Auftreten von Kommensurabilitätsoszillationen im Längswiderstand aus. Im ballistischen Regime überlagern sich Kommensurabilitäts- und Fokussierungsoszillationen