Межчастичные взаимодействия и коллективные явления в электронных системах в полупроводниковых наноструктурах

В условиях фотовозбуждения двумерного холловского изолятора исследованы двумерные магнитоэкситоны при факторе заполнения ν = 2, когда электроны из основного, полностью заполненного уровня Ландау возбуждаются светом на ближайший циклотронный уровень и связываются с дырками (вакансиями). Разработана экспериментальная техника, с помощью которой можно возбуждать, манипулировать и детектировать ансамбль трансляционно-инвариантных (т.е. свободных) триплетных магнитоэкситонов, исследовать кинетику релаксации их спина в основное состояние. Найдено, что время релаксации спина таких магнитоэкситонов достигает 1 мс, что является рекордно большим для трансляционно-инвариантных систем. Исследована конденсация непрямых экситонов в GaAs/AlAs-гетероструктурах, где фотовозбужденные и связанные в экситоны электроны и дырки разделены не только в реальном, но и в импульсном пространстве. С помощью исследований кинетики затухания люминесценции установлено, что времена жизни таких непрямых в координатном и импульсном пространствах экситонов достигают рекордных значений и оказываются в миллисекундном диапазоне. Исследованы распределение поляритонной плотности и пространственная корреляционная функция первого порядка в бозе-конденсате квазидвумерных экситонных поляритонов в высокодобротном полупроводниковом микрорезонаторном столбике при нерезонансной оптической накачке. Обнаружено, что для определенных областей конденсата поляритонов в микростолбике корреляционная функция первого порядка демонстрирует резкий спад с ростом плотности конденсата. Исследован конденсат экситонных поляритонов в высокодобротных планарных микрорезонаторах с добротностью выше 10000 (время жизни поляритонов > 10 пс), выращенных методом электронно-лучевой эпитаксии, в условиях нерезонансного фотовозбуждения выше ширины запрещенной зоны при температуре ~5 K в магнитном поле до 6 Тл. Методом оптического детектирования резонансного микроволнового поглощения исследованы плазменные и магнитоплазменные (циклотронные) возбуждения в двумерных электронных системах, сформированных на одиночном гетеропереходе MgZnO/ZnO-структур. Из магнитодисперсии плазменных возбуждений извлечены с высокой точностью (~3%) значения эффективной массы электронов. Обнаружена сильная зависимость эффективной массы двумерных электронов от их концентрации. Методом оптического детектирования микроволнового поглощения исследованы свойства краевой и объемной мод магнитоплазменных возбуждений в одиночном гетеропереходе MgZnO/ZnO. Изучены особенности спектров плазменных и магнитоплазменных возбуждений в системе анизотропных тяжелых фермионов. Для этой цели исследовано резонансное микроволновое поглощение двумерных электронных систем в квантовых ямах AlAs. Методом неупругого рассеяния света впервые исследованы свойства плазменных и магнитоплазменных возбуждений в свободноподвешенном графене.