Измерение магнитной восприимчивости носителей в квантовых ямах HgTe в перпендикулярном поле

Магнитная восприимчивость двумерных систем в пределе малых полей практически недостижима для магнитометрических измерений, так как для неосциллирующей с полем намагниченности тяжело разделить вклады подложки и двумерного газа. В данной работе мы сообщаем об измерениях производной намагниченности по концентрации носителей в двумерных системах в узких HgTe квантовых ямах (толщина $<7$ нм) с помощью модуляции химпотенциала магнитным полем, перпендикулярным плоскости системы. В спектре валентной зоны таких ям, как было установлено ранее, помимо легких дираковских состояний в центре зоны Бриллюэна существуют долины тяжелых дырок с максимумами, смещенными в направлении $[33\bar 1]$ от центра. Мы наблюдаем, что при добавлении электронов в систему, по мере выхода уровня Ферми из этих тяжелых долин, магнитная восприимчивость резко падает. Это можно интерпретировать либо как ослабление парамагнетизма, либо как усиление диамагнетизма. Наши оценки показывают, что наблюдаемый эффект связан в основном с парамагнетизмом состояний тяжелых долин валентной зоны.