Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2023, выпуск 9 » Статья стр. 1519
<<<>>>
Перенос заряда в твердых растворах Bi0.9Sb0.1, легированных Mn
DOI: 10.21883/FTT.2023.09.56247.164
Фонд развития науки при Президенте Азербайджанской республики, Наука-Образование, EİF/MQM/Elm-Tеhsil-1-2016-1(26)-71/16/1
Фонд развития науки при Президенте Азербайджанской республики, Азербайджан-Белоруссия, EİF-BGM-3-BRFTF-2+/2017-15/02/1).
Наджафов А.И.1, Мамедов Т.Г.1, Алигулиева Х.В.1,2, Кахраманов С.Ш.1, Алиева В.Б.1, Зверев В.Н.3, Абдуллаев Н.А.1,4
1Институт Физики министерства науки и образования Азербайджана, Баку, Азербайджан
2Сумгаитский государственных университет, Сумгаит, Азербайджан
3Институт физики твердого тела РАН, Черноголовка, Россия
4Бакинский государственный университет, Баку, Азербайджан
Email: abnadir@mail.ru
Поступила в редакцию: 25 июля 2023 г.
В окончательной редакции: 25 июля 2023 г.
Принята к печати: 26 июля 2023 г.
Выставление онлайн: 3 сентября 2023 г.
PDF версия
Показано, что в полупроводниковых монокристаллах твердых растворов Bi0.9Sb0.1, легированных 1 at.% Mn, в температурной зависимости удельного сопротивления при понижении температуры наблюдается активационный характер зонной проводимости с энергией активации 10 meV, сменяющийся при температурах ниже 20 K на "металлический", обусловленный проводимостью по примесной зоне. Выявлено, что в монокристаллах твердых растворов Bi0.9Sb0.1, легированных 3 at.% Mn, активационная проводимость исчезает и наблюдается "металлический" характер проводимости во всей исследованной области температур 5-300 K с особенностью при низких температурах около 25 K, реагирующей на приложенные внешние магнитные поля. Предполагается, что при больших концентрациях легирования атомами Mn возникает широкая примесная зона, перекрывающая всю запрещенную зону, а наблюдающиеся особенности связаны со спиновыми флуктуациями, происходящими при упорядочении спинов магнитных атомов Mn. Оценены подвижность и концентрация носителей заряда. Ключевые слова: твердые растворы, примесная зона, проводимость, магнитосопротивление, энергия активации. DOI: 10.21883/FTT.2023.09.56247.164
  1. E.J. Tichovoisky, J.G. Mavroides. Solid State Commun. 7, 13, 927 (1969)
  2. G. Oelgart, R. Herrmann. Рhys. Status Solidi B 75, 1, 189 (1976).
  3. M.R. Ellett, R.B. Horst, L.R. Williams, K.F. Cuff. Proc. Int. Conf. Phys. Semiconductors. Kyoto (1966). J. Phys. Soc. Jpn. 21 Suppl. 666 (1966)
  4. P.W. Chao, H.T. Chu, Y.H. Kao. Phys. Rev. B 9, 10, 4030 (1974)
  5. B. Lenoir, M. Cassart, J.-P. Michenaud, H. Scherrer, S. Scherrer. J. Phys. Chem. Solids 57, I, 89 (1996)
  6. B. Lenoir, H. Scherrer, T. Caillat. Semicond. Semimet. 69, 101 (2001)
  7. G. Oelgart, G. Schneider, W. Kraak, R. Herrmann. Phys. Status Solidi B 74, 1, K75 (1976)
  8. W. Kraak, G. Oelgart, G. Schneider, R. Herrmann. Phys. Status Solidi B 88, 1, 105 (1978)
  9. A.L. Jain. Phys. Rev. 114, 6, 1518 (1959)
  10. G.E. Smith, R. Wolfe. J. Appl. Phys. 33, 3, 841 (1962)
  11. A.M. Ibrahim, D.A. Thomson. Mater. Chem. Phys. 12, 1, 29 (1985)
  12. F.D. Rosi. Solid-State Electronics 11, 9, 833 (1968)
  13. D.A. Wright. Metallurg. Rev. 15, 1, 147 (1970)
  14. Sh. Gao, J. Gaskins, X. Hu, K. Tomko, P. Hopkins, S.J. Poon. Sci. Rep. 9, 14892 (2019)
  15. M.N. Norizan, Y. Ohishi, K. Kurosaki, H. Muta. Mater. Transact. 60, 6, 1072 (2019)
  16. A.M. Ahmed, H.F. Mohamed, A.K. Diab, E.Y. Omar. Inf. Sci. Lett. 12, 1, 149 (2023)
  17. E. Gunes, B. Landschreiber, D. Hartung, M.T. Elm, C. Rohner, P.J. Klar, S. Schlecht. J. Elektron. Mater. 43, 6, 2127 (2014)
  18. C.Y. Wu, J. Han, L. Sun, H. Gong. J. Mater. Chem. C 8, 2, 581 (2020)
  19. Z. Chi, Y.-Ch. Lau, X. Xu, T. Ohkubo, K. Hono, M. Hayashi. Sci. Adv. 6, 10, 2324 (2020)
  20. E. Rongione, L. Baringthon, D. She, G. Patriarche, R. Lebrun, A. Lemaitre, M. Morassi, N. Reyren, M. Micica, J. Mangeney, J. Tignon, F. Bertran, S. Dhillon, P. Le Fevre, H. Jaffres, J.-M. George. Adv. Sci. Early View 2301124 (2023)
  21. S. Rho, H. Park, J. Park, K. Jeong, H. Kim, S.-B. Hong, J. Kim, H.W. Lim, Y. Yi, Ch. Kang, M.-H. Cho. Adv. Funct. Mater. Early View 2300175 (2023)
  22. Zhao, F. Jiang, H. Hong, D. Wang, Q. Li, Y. Meng, Z. Huang, Y. Guo, X. Li, A. Chen, R. Zhang, Sh. Zhang, J.C. Ho, Z. Yao, W. Liu, Ch. Zhi. Mater. Today 51, 87 (2021)
  23. L. Fu, C.L. Kane, E.J. Mele. Phys. Rev. Lett. 98, 10, 106803 (2007)
  24. L. Fu, C.L. Kane. Phys. Rev. B 76, 4, 045302 (2007)
  25. J.C.Y. Teo, L. Fu, C.L. Kane. Phys. Rev. B 78, 4, 045426 (2008)
  26. A.A. Taskin, Y. Ando. Phys. Rev. B 80, 8, 085303 (2009)
  27. D. Hsieh, Y. Xia, L. Wray, D. Qian, A. Pal, J.H. Dil, J. Osterwalder, F. Meier, G. Bihlmayer, C.L. Kane, Y.S. Hor, R.J. Cava, M.Z. Hasan. Science 323, 5916, 919 (2009)
  28. Y.L. Chen, J.-H. Chu, J.G. Analytis, Z.K. Liu, K. Igarashi, H.-H. Kuo, X.L. Qu, S.K. Mo, R.G. Moore, D.H. Lu, M. Hashimoto, T. Sasagawa, S.C. Zhang, I.R. Fisher, Z. Hussain, Z.X. Shen. Science 329, 5992, 659 (2010)
  29. J. Maciejko, X.L. Qi, H.D. Drew, S.C. Zhang. Phys. Rev. Lett., 105, 16, 166803 (2010)
  30. W.-K. Tse, A.H. MacDonald. Phys. Rev. B 82, 16, 161104 (2010)
  31. W.-K. Tse, A.H. MacDonald. Phys. Rev. Lett. 105, 5, 057401 (2010)
  32. T. Fan, M. Tobah, T. Shirokura, N.H.D. Khang, P.N. Hai. Jpn. J. Appl. Phys. 59, 6, 063001 (2020)
  33. L. Aggarwal, P. Zhu, T.L. Hughes, V. Madhavan. Nature Commun. 12, 1, 4420 (2021)
  34. D. Sadek, R. Daubriac, C. Durand, R. Monflier, Q. Gravelier, A. Proietti, F. Cristiano, A. Arnoult, S.R. Plissard. Cryst. Growth Des. 22, 8, 5081 (2022)
  35. L. Baringthon, T.H. Dang, H. Jaffr\`es, N. Reyren, J.-M. George, M. Morassi, G. Patriarche, A. Lemaitre, F. Bertran, P. F\`evre. Phys. Rev. Mater. 6, 074204 (2022)
  36. H. Okamoto. J. Phase Equilib. Diffus. 33, 6, 493 (2012)
  37. P. Kainzbauer, K.W. Richter, H.S. Effenberger, G. Giester, H. Ipser. J. Phase Equilibria Diffusion 40, 4, 462 (2019)
  38. R.N. Zitter, P.C. Watson. Phys. Rev. B 10, 2, 607 (1974)
  39. P. Cucka, C.S. Barrett. Acta Cryst. 15, 9, 865 (1962)
  40. Н.А. Абдуллаев, С.Ш. Кахраманов, Т.Г. Керимова, К.М. Мустафаева, С.А. Немов. ФТП, 43, 2, 156 (2009). [N.A. Abdullayev, S.Sh. Kakhramanov, T.G. Kerimova, K.M. Mustafaeva, S.A. Nemov. Semiconductors 43, 2, 145 (2009).]
  41. M.M. Otrokov, I.I. Klimovskikh, H. Bentmann, D. Estyunin, A. Zeugner, Z.S. Aliev, S. Gab, A.U.B. Wolter, A.V. Koroleva, A.M. Shikin, M. Blanco-Rey, M. Hoffmann, I.P. Rusinov, A.Y. Vyazovskaya, S.V. Eremeev, Y.M. Koroteev, V.M. Kuznetsov, F. Freyse, J. Sanchez-Barriga, I.R. Amiraslanov, M.B. Babanly, N.T. Mamedov, N.A. Abdullayev, V.N. Zverev, A. Alfonsov, V. Kataev, B. B.chner, E.F. Schwier, S. Kumar, A. Kimura, L. Petaccia, G. Di Santo, R.C. Vidal, S. Schatz, K. Kib ner, M. Unzelmann, C.H. Min, S. Moser, T.R.F. Peixoto, F. Reinert, A. Ernst, P.M. Echenique, A. Isaeva, E.V. Chulkov. Nature 576, 7787, 416 (2019)
  42. I.I. Klimovskikh, M.M. Otrokov, D. Estyunin, S.V. Eremeev, S.O. Filnov, A. Koroleva, E. Shevchenko, V. Voroshnin, A.G. Rybkin, I.P. Rusinov, M. Blanco-Rey, M. Hoffmann, Z.S. Aliev, M.B. Babanly, I.R. Amiraslanov, N.A. Abdullayev, V.N. Zverev, A. Kimura, O.E. Tereshchenko, K.A. Kokh, L. Petaccia, G. Di Santo, A. Ernst, P.M. Echenique, N.T. Mamedov, A.M. Shikin, E.V. Chulkov. npj Quantum Mater. 5, 54 (2020)
  43. Н.Ф. Мотт, Э.А. Девис. Электронные процессы в некристаллических веществах. Мир, M. (1974). [N.F. Mott, E.A. Davis. Electronic Processes in Non-crystalline Materials. Oxford, Clarendon Press, (1971)
  44. T. Kurosawa, M. Matsui, W. Sasaki. J. Phys. Soc. Jpn. 42, 5, 1622 (1977)
  45. Y. Ootuka, A. Kawabata. Prog. Theor. Phys. Suppl. 84, 249 (1985)
  46. C. Uher, L.M. Sander. Phys. Rev. B 27, 2, 1326 (1983)
  47. Н.А. Абдуллаев, Н.М. Абдуллаев, Х.В. Алигулиева, Т.Г. Керимова, Г.С. Мехдиев, С.А. Немов. ФТП 45, 1, 38 (2011). [N.A. Abdullayev, N.M. Abdullaуev, Kh.V. Aliguliyeva, T.G. Kerimova, G.S. Mehdiyev, S.A. Nemov. Semiconductors 45, 1, 37 (2011)
  48. Н.А. Абдуллаев, К.М. Джафарли, Х.В. Алигулиева, Л.Н. Алиева, С.Ш. Кахраманов, С.А. Немов. ФТП 51, 7, 981 (2017). [N.A. Abdullaev, K.M. Jafarli, Kh.V. Aliguliyeva, L.N. Aliyeva, S.Sh. Kahramanov, S.A. Nemov. Semiconductors 51, 7, 942 (2017)]
  49. С.И. Дорожкин, А.А. Капустин, С.С. Мурзин. Письма в ЖЭТФ 97, 3, 170 (2013). [S.I. Dorozhkin, A.A. Kapustin, S.S. Murzin. JETP Lett. 97, 3, 149 (2013)
  50. W.S. Boyle, A.D. Brailsford. Phys. Rev. 120, 6, 1943 (1960)
  51. Б.И. Шкловский, А.А. Эфрос. Электронные свойства легированных полупроводников. Наука, М. (1979). [B.I. Shklovskii, A.L. Efros. Electronic Properties of Dopped Semiconductors. Springer Series in Solid-State Sciences (1984). V. 45].

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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme