Techniklexikon

Magnetophonon-Effekt

MPE, ein 1961 von Gurewitsch und Firsow theoretisch vorhergesagter und 1963/64 in n-InSb bei der Untersuchung von longitudinaler und transversaler Widerstandsänderung bei einem Magnetfeld von 1-3 T und einer Temperatur um 77 K gefundener Effekt. Der Magnetophonon-Effekt ist ein oszillatorischer Spezialfall der galvanomagnetischen Effekte; es kommt zu Oszillationen des elektrischen Widerstandes mit einer Periode, die annähernd zu 1 / B proportional ist. Im Unterschied zum Schubnikow-de-Haas-Effekt ist die Lage der Extrema hier nahezu unabhängig von der Ladungsträgerkonzentration, ausserdem tritt der MPE in einem anderen Temperaturbereich und bei niedrigerer Ladungsträgerkonzentration auf. Ursache des Effekts ist eine Wechselwirkung zwischen Ladungsträgern in durch das Magnetfeld aufgespaltenen Zuständen (Landau-Niveaus) mit Gitterschwingungen, wobei die inelastische Streuung an optischen Phononen dominiert. Der MPE wurde u.a. bei Messungen des Magnetowiderstands, des Ettinghausen-Nernst-Effekts, des Hall-Effekts und bei der Raman-Streuung beobachtet. Er dient zur Untersuchung von Halbleitereigenschaften, z.B. der Bandstruktur, von Deformationspotentialen oder der Trägeraufheizung bei optischer bzw. elektronischer Anregung.