Дифференциальная туннельная проводимость в многокомпонентных твердых растворах Bi2-xSbxTe3-y-zSeySz
Лукьянова Л.Н.
1, Макаренко И.В.
1, Усов О.А.
11Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: lidia.lukyanova@mail.ioffe.ru, igor.makarenko@mail.ioffe.ru, oleg.usov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 12 августа 2021 г.
В окончательной редакции: 28 августа 2021 г.
Принята к печати: 28 августа 2021 г.
Выставление онлайн: 14 сентября 2021 г.
Дифференциальная туннельная проводимость межслоевой поверхности Ван-дер-Ваальса (0001) исследована в многокомпонентных твердых растворах n-Bi2-xSbxTe3-y-zSeySz при x=0.2, y=z=0.09, оптимизированных для температур вблизи комнатной с высоким фактором мощности, и при x=0.4, y=0, z=0.06 с оптимальными термоэлектрическими свойствами для низких температур и высоким коэффициентом Зеебека. Показано, что интенсивность флуктуаций энергии точки Дирака Delta ED, смещение потолка валентной зоны и наличие поверхностных уровней в запрещенной зоне, образованных примесными дефектами, определяются составом и термоэлектрическими свойствами твердых растворов. Вклад поверхностных состояний фермионов Дирака возрастает в твердом растворе n-Bi1.8Sb0.2Te2.82Se0.09S0.09 с высоким параметром мощности за счет значительного уменьшения поверхностной концентрации вблизи точки зарядовой нейтральности и роста подвижности фермионов. Ключевые слова: теллурид висмута, твердые растворы, топологический изолятор, дифференциальная туннельная проводимость, коэффициент Зеебека.
- M.Z. Hasan, C.L.Kane. Rev. Mod. Phys., 82, 3045 (2010)
- A. Parbatani, E.S. Song, J. Claypoole, B.Yu. Nanotechnology, 30, 165201 (2019)
- J. Gooth, B. Hamdou, A. Dorn, R. Zierold, K. Nielsch. Appl. Phys. Lett., 104, 243115 (2014)
- R. Dey, T. Pramanik, A. Roy, A. Rai, S. Guchhait, S. Sonde, H.C.P. Movva, L. Colombo, L.F. Register, S.K. Banerjee. Appl. Phys. Lett., 104, 223111 (2014)
- G. Jiang, J. Yi, L. Miao, P. Tang, H. Huang, C. Zhao, S. Wen. Sci. Rep., 8, 2355 (2018)
- G. Zhang, B. Kirk, L.A. Jauregui, H. Yang, X. Xu, Y.P. Chen, Y. Wu. Nano Lett., 12, 56-60 (2012)
- Y. Hou, R. Wang, R. Xiao, L. McClintock, H.C. Travaglini, J.P. Francia, H. Fetsch, O. Erten, S.Y. Savrasov, B. Wang, A. Rossi, I. Vishik, E. Rotenberg, D. Yu. Nature Commun., 10, 5723 (2019)
- H. Nam, Y. Xu, I. Miotkowski, J. Tian, Y.P. Chen, C. Liu, C.K. Shih. J. Phys. Chem. Solids, 128, 251 (2019)
- L.N. Lukyanova, V.A. Kutasov, P.P. Konstantinov, V.V. Popov. 2012 Optimization of solid solutions based on bismuth and antimony chalcogenides above room temperature Modules,Systems, and Applications in Thermoelectrics, ed. by D.M. Rowe (Boca Raton, FL: CRC Press) pp 7-1-7-18
- M. Hirata, A. Kobayashi, C. Berthier, K. Kanoda. Rep. Progr. Phys., 84, 036502 (2021)
- L. Zhao, M. Konczykowski, H. Deng, I. Korzhovska, M. Begliarbekov, Z. Chen, E. Papalazarou, M. Marsi, L. Perfetti, A. Hruban, A. Wo os, L. Krusin-Elbaum. Nature Commun. 7, 10957 (2016)
- L.N. Lukyanova, I.V. Makarenko, O.A. Usov. J. Phys.: Condens. Matter, 32, 465701 (2020)
- C. Wagner, R. Franke, T. Fritz. Phys. Rev. B, 75, 235432 (2007)
- H. Liu, S. Liu, Ya. Yi, H. He, J. Wang. 2D Mater., 2, 045002 (2015)
- Л.Н. Лукьянова, И.В. Макаренко, О.А. Усов, П.А. Дементьев. ФТП, 53, 654 (2019)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.