Interacting Anderson insulators: The intrinsic electron glass

The out-of-equilibrium transport properties of Anderson insulators exhibit many glassy features such as slow relaxation, slow approach to a steady state, ageing, and other memory effects. These non-equilibrium features were theoretically anticipated and are believed to result from the interplay between disorder and interactions. Here we review the field-effect experiments that establish the generic nature of electron glasses. It is pointed out that the common feature to all systems that exhibit the characteristic electron-glass properties is their relatively high carrier concentration. Experiments performed as a function of the carrier concentration indicate that below a critical value, the relaxation time becomes very short. It is suggested that this may be the reason why lightly doped semiconductors do not exhibit intrinsic electron-glass effects. The possible connection between the Coulomb gap and the memory dip is discussed.

RésuméLes propriétés de transport hors équilibre des isolants dʼAnderson font apparaître de nombreuses caractéristiques vitreuses : relaxation lente, approche lente vers un état stationnaire, vieillissement, et autres effets de mémoire. Ces caractéristiques hors équilibre ont été anticipées sur le plan théorique et attribuées à une compétition entre désordre et interactions. Nous passons ici en revue les expériences à effet de champ qui permettent dʼétablir la nature générique des verres électroniques. Nous soulignons que la caractéristique commune à tous les systèmes qui présentent des propriétés caractéristiques du verre électronique est leur concentration en porteurs de charges relativement élevée. Les expériences réalisées en fonction de la concentration en porteurs indiquent quʼen deçà dʼune valeur critique, le temps de relaxation devient très court. Il est suggéré que ceci peut être la raison pour laquelle les semi-conducteurs légèrement dopés ne présentent pas dʼeffet intrinsèque de verre électronique. La possible connexion entre le gap de Coulomb et le memory dip est discutée.