Гистерезисные явления в ДЭГ в режиме квантового эффекта Холла, исследованные в транспортном эксперименте

Экспериментально исследовано неравновесное состояние двумерного электронного газа в режиме квантового эффекта Холла, проявляющееся в гистерезисе магнетосопротивления двумерного электронного газа сужением. Большая амплитуда гистерезиса позволила провести его последовательное феноменологическое описание. Проведены измерения минорных петель, восстановлена ангистерезисная кривая, изучена временная релаксация. Показано, что гистерезис имеет значительные феноменологические сходства с гистерезисом намагниченности ферромагнетиков, такие как мультистабильность, прыжки релаксации, возможность построения ангистерезисной кривой. Отличие заключается в необычном инвертированном (антикоэрцитивном) поведении гистерезиса. Временная релаксация имеет быструю и медленную фазу и напоминает релаксацию намагниченности двумерного электронного газа в режиме квантового эффекта Холла, что указывает на их общую природу. Исследована зависимость площади петли гистерезиса от литографической ширины сужения и обнаружено, что гистерезис исчезает при ширинах, больших критической ширины $\sim$1.35 мкм. Наличие критической ширины указывает на краевую природу неравновесных токов и позволяет определить их ширину ($\sim$0.5 мкм). Мы предлагаем качественную картину наблюдаемого гистерезиса, основанную на неравновесном перераспределении электронов между состояниями на уровнях Ландау и предполагающую значительное неравновесие между краевыми и объемными состояниями.