ランダウ量子化された質量のないケーン電子の抑制されたオージェ散乱と調整可能な発光

ランダウ準位レーザーは、磁場を使ってTHzスペクトル領域と赤外スペクトル領域で幅広く調節できる特異な単色放射源として、ずっと以前に提案された。しかし、多くの取り組みにもかかわらず、この魅力的なコンセプトが信頼できるデバイスの設計に発展することはなかった。これは、ランダウ量子化された電子のオージェ散乱の効率が良いためである。オージェ散乱は、固有の非輻射再結合チャネルで、これまで調べられた全ての物質（放物線バンドを持つ従来型の半導体だけでなく質量のない電子を持つグラフェンも）のサイクロトロン放射を最終的に上回る。ランダウ準位（あるいはランダウ準位のサブセット）はエネルギーが等間隔であるため、こうした系ではオージェ過程が起こりやすい。本論文では、望ましくないオージェ散乱が強く抑制され、かなりのサイクロトロン放射が観測されるギャップレスHgCdTeの質量のないケーン電子に対しては、このスキームが適用されないことを示す。従って、ギャップレスHgCdTeは将来のランダウ準位レーザーに最適な材料のように思われる。