Вышедшие номера
Рассеяние фононов пространственно-коррелированной системой ионов железа и низкотемпературная аномалия теплопроводности кристаллов HgSe : Fe
Кулеев И.Г.1, Лончаков А.Т.1, Арапова И.Ю.1
1Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
Поступила в редакцию: 12 июля 1999 г.
Выставление онлайн: 19 марта 2000 г.

Проведены экспериментальные исследования теплопроводности varkappa на образцах HgSe : Fe с различным содержанием примесей железа NFe в интервале температурар 8-60 K. Обнаружено, что при низких температурах зависимость теплопроводности от концентрации железа varkappa(NFe) является необычной. При T<12 K величина varkappa сначала убывает с ростом содержания железа до NFe=5·1018 см-3, затем возрастает, достигая максимума при NFe=(1-2)·1019 см-3. Дальнейшее увеличение концентрации железа приводит к монотонному убыванию теплопроводности. Представлен теоретический анализ электронной и фононной теплопроводности кристаллов HgSe : Fe с учетом эффектов, обусловленных упорядочением трехвалентных ионов железа. Показано, что как электронный, так и фононный вклады в теплопроводность при низких температурах являются возрастающими функциями концентрации железа в интервале 5·1018<NFe<(1-2)·1019 см-3. Однако величина электронного вклада слишком мала, чтобы объяснить наблюдаемое в эксперименте увеличение теплопроводности. Анализ решеточного вклада показал, что аномальный рост теплопроводности обусловлен эффектом ослабления рэлеевского рассеяния фононов на системе ионов железа со смешанной валентностью и связан с пространственным упорядочением ионов Fe3+.