Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2024, выпуск 11 » Статья стр. 1941
<<<>>>
Прыжковая проводимость в многослойных наноструктурах {[(Co40Fe40B20)34(SiO_2)66]/[ZnO]}n
Российский научный фонд, «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс), 24-29-20099
Калинин Ю.Е. 1, Ситников А.В. 1, Макагонов В.А. 1, Фошин В.А. 1, Волочаев М.Н. 2,3
1Воронежский государственный технический университет, Воронеж, Россия
2Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук, Красноярск, Россия
3Сибирский государственный университет науки и технологий им. М.Ф. Решетнева, Красноярск, Россия
Email: kalinin48@mail.ru, sitnikov04@mail.ru, vlad_makagonov@mail.ru, vadim.foshin@yandex.ru, volochaev91@mail.ru
Поступила в редакцию: 12 ноября 2024 г.
В окончательной редакции: 13 ноября 2024 г.
Принята к печати: 13 ноября 2024 г.
Выставление онлайн: 17 декабря 2024 г.
PDF версия
Исследованы структура и электрические свойства многослойных тонких пленок {[(Co40Fe40B20)34(SiO_2)66]/[ZnO]}n с разной толщиной прослоек ZnO. Установлено, что прослойки композита (Co40Fe40B20)34(SiO_2)66 имеют аморфную структуру, а прослойки ZnO - гексагональную кристаллическую с группой симметрии P6_3mc. Температурная зависимость удельного электрического сопротивления многослойных наноструктур {[(Co40Fe40B20)34(SiO_2)66]/[ZnO]}n в диапазоне температур 80-280 K подчиняется закону 1/4", что интерпретируется как прыжковая проводимость моттовского типа по прослойкам ZnO. При этом зависимость удельного электрического сопротивления референтных пленок оксида цинка в указанном диапазоне температур описывается логарифмическим законом rho(T) propto ln T, что указывает на наличие интерференционных эффектов, а для нанокомпозитов реализуется механизм 1/2", что объясняется в рамках моделей механизма проводимости Эфроса-Шкловского и термически активированного туннелирования. Эффективная плотность электронных состояний многослойных наноструктур {[(Co40Fe40B20)34(SiO_2)66]/[ZnO]}n нелинейно растет с увеличением толщины прослойки оксида цинка, что связывается с наличием тонкого слоя доокисленного в процессе напыления ZnO на границах раздела композит-ZnO. Ключевые слова: многослойные наноструктуры, электрическое сопротивление, прыжковая проводимость, плотность электронных состояний.
  1. E.P. Domashevskaya, S.A. Ivkov, A.V. Sitnikov, O.V. Stogney, A.T. Kozakov, A.V. Nikolsky, K.A. Barkov, N.S. Builov. J. Alloys Compd. 870, 159398 (2021). DOI: 10.1016/j.jallcom.2021.159398
  2. S.A. Ivkov, K.A. Barkov, E.P. Domashevskaya, E.A. Ganshina, D.L. Goloshchapov, S.V. Ryabtsev, A.V. Sitnikov, P.V. Seredin. Appl. Sci. 13, 5, 2992 (2023). DOI: 10.3390/app13052992
  3. E.N. Sheftel, V.A. Tedzhetov, E.V. Harin, G.Sh. Usmanova. Thin Solid Films 748, 139146 (2022). DOI: 10.1016/j.tsf.2022.139146
  4. Z. Guo, S. Park, H.T. Hahn, S. Wei, M. Moldovan, A.B. Karki, D.P. Young. Appl. Phys. Lett. 90, 053111 (2007). DOI: 10.1063/1.2435897
  5. Е.З. Мейлихов, Б. Раке, Х. Ракото. ЖЭТФ 119, 5, 937 (2001). [E.Z. Meilikhov, B. Raquet, H. Rakoto. J. Exp. Theor. Phys. 92, 5, 816 (2001). DOI: 10.1134/1.1378173\
  6. J.V. Kasiuk, J.A. Fedotova, T.N. Koltunowicz, P. Zukowski, A.M. Saad, J. Przewoznik, Cz. Kapusta, J. Zukrowski, I.A. Svito. J. Alloys Compd. 586 (1), S432 (2014). DOI: 10.1016/j.jallcom.2012.09.058
  7. H. Fujimori, S. Mitani, S. Ohnuma. Mater. Sci. Eng. B 31, 219 (1995). DOI: 10.1016/0921-5107(94)08032-1
  8. H. Meier, M.Y. Kharitonov, K.B. Efetov. Phys. Rev. B 80, 045122 (2009). DOI: 10.1103/PhysRevB.80.045122
  9. A.B. Granovskii, E.A. Gan'shina, A.N. Yurasov, Yu.V. Boriskina, S.G. Yerokhin, A.B. Khanikaev, M. Inoue, A.P. Vinogradov, Yu.P. Sukhorukov. J. Commun. Technol. Electron. 52, 1065 (2007). DOI: 10.1134/S1064226907090185
  10. А.Б. Грановский, И.В. Быков, Е.А. Ганьшина, В.С. Гущин, M. Инуе, Ю.Е. Калинин, А.А. Козлов, А.Н. Юрасов. ЖЭТФ 123, 6, 1256 (2003). [A.B. Granovsky, I.V. Bykov, E.A. Gan'shina, V.S. Gushchin, M. Inoue, Yu.E. Kalinin, A.A. Kozlov, A.N. Yurasov. J. Exp. Theor. Phys. 96, 6, 1104 (2003). DOI: 10.1134/1.1591221]
  11. В.Е. Буравцова, Е.А. Ганьшина, О.С. Иванова, Ю.Е. Калинин, С.А. Киров, С. Пхонгхирун, А.В. Ситников, Изв. РАН. Сер. Физическая 71, 11, 1583 (2007). [V.E. Buravtsova, E.A. Gan'shina, O.S. Ivanova, Yu.E. Kalinin, S.A. Kirov, S. Pkhongkhirun, A.V. Sitnikov. Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 71, 1539 (2007). DOI: 10.3103/S1062873807110184]
  12. E.A. Gan'shina, V. Buravtsova, A. Novikov, Y. Kalinin, A.V. Sitnikov. Solid State Phenom. 190, 361 (2012). DOI: 10.4028/www.scientific.net/SSP.190.361
  13. А.В. Ситников, И.В. Бабкина, Ю.Е. Калинин, А.Е. Никонов, М.Н. Копытин, К.Э. Никируй, К.Ю. Черноглазов, С.Н. Николаев, А.Л. Васильев, А.В. Емельянов, В.А. Демин, В.В. Рыльков. Наноиндустрия 13, s5-3(102), 687 (2020). DOI: 10.22184/1993-8578.2020.13.5s.687.696
  14. A.I. Iliasov, A.N. Matsukatova, A.V. Emelyanov, P.S. Slepov, K.E. Nikiruy, V.V. Rylkov. Nanoscale Horiz. 9, 2, 238 (2024). DOI: 10.1039/d3nh00421j
  15. S.V. Komogortsev, E.A. Denisova, R.S. Iskhakov, A.D. Balaev, L.A. Chekanova, Yu.E. Kalinin, A.V. Sitnikov. J. Appl. Phys. 113, 17C105 (2013). DOI: 10.1063/1.4794361
  16. С.Н. Николаев, К.Ю. Черноглазов, А.В. Емельянов, А.В. Ситников, А.Н. Талденков, Т.Д. Пацаев, А.Л. Васильев, Е.А. Ганьшина, В.А. Демин, Н.С. Аверкиев, А.Б. Грановский, В.В. Рыльков, Письма в ЖЭТФ, 118, 1, 46 (2023). DOI: 10.31857/S1234567823130104 [S.N. Nikolaev, K.Yu. Chernoglazov, A.V. Emelyanov, A.V. Sitnikov, A.N. Taldenkov, T.D. Patsaev, A.L. Vasiliev, E.A. Gan'shina, V.A. Demin, N.S. Averkiev, A.B. Granovsky, V.V. Rylkov. JETP Lett 118, 1, 58 (2023). DOI: 10.1134/S0021364023601550]
  17. I.S. Beloborodov, A.V. Lopatin, V.M. Vinokur. Phys. Rev. B 72, 125121 (2005). DOI: 10.1103/PhysRevB.72.125121
  18. В.В. Рыльков, А.В. Емельянов, С.Н. Николаев, К.Э. Никируй, А.В. Ситников, Е.А. Фадеев, В.А. Демин, А.Б. Грановский. ЖЭТФ 158, 1, 164 (2020). DOI: 10.31857/S0044451020070159 [V.V. Rylkov, A.V. Emelyanov, S.N. Nikolaev, K.E. Nikiruy, A.V. Sitnikov, E.A. Fadeev, V.A. Demin, A.B. Granovsky. JETP 131, 1, 160 (2020). DOI: 10.1134/S1063776120070109]
  19. Ю.Е. Калинин, А.Н. Ремизов, А.В. Ситников. ФТТ 46, 11, 2076 (2004). [Yu.E. Kalinin, A.N. Remizov, A.V. Sitnikov. Phys. Solid State 46, 11, 2146 (2004). DOI: 10.1134/1.1825563]
  20. Ю.Е. Калинин, A.M. Кудрин, M.H. Пискарева, A.B. Ситников, А.К. Звездин. Персп. Материалы 3, 41 (2007)
  21. А.В. Ситников, В.А. Макагонов, Ю.Е. Калинин, С.Б. Кущев, В.А. Фошин. ЖТФ 93, 11, 1663 (2023). DOI: 10.61011/JTF.2023.11.56499.137-23 [A.V. Sitnikov, V.A. Makagonov, Y.E. Kalinin, S.B. Kushchev, V.A. Foshin. Tech. Phys. 69, 6, 1813 (2024). DOI: 10.1134/S1063784224060458]
  22. С.А. Гриднев, Ю.Е. Калинин, А.В. Ситников, О.В. Стогней. Нелинейные явления в нано- и микрогетерогенных системах. БИНОМ. Лаборатория знаний, М. (2012). 352 с
  23. О.В. Геращенко, В.А. Уклеев, Е.А. Дядькина, А.В. Ситников, Ю.Е. Калинин. ФТТ 59, 1, 157 (2017). DOI: 10.21883/FTT.2017.01.43967.200 [O.V. Gerashchenko, V.A. Ukleev, E.A. Dyad'kina, A.V. Sitnikov, Yu.E. Kalinin. Phys. Solid State 59, 1, 164 (2017). DOI: 10.1134/S1063783417010073]
  24. Y.E. Kalinin, A.V. Sitnikov, V.A. Makagonov, V.A. Foshin, M.N. Volochaev, I.M. Pripechenkov, N.N. Perova, E.A. Ganshina, V.V. Rylkov, A.B. Granovsky. J. Magn. Magn. Mater. 604, 172287 (2024). DOI: 10.1016/j.jmmm.2024.172287
  25. О.В. Дунец, Ю.Е. Калинин, М.А. Каширин, А.В. Ситников. ЖТФ 83, 9, 114 (2013). [O.V. Dunets, Y.E. Kalinin, M.A. Kashirin, A.V. Sitnikov. Tech. Phys. 58, 9, 1352 (2013). DOI: 10.1134/S1063784213090132]
  26. M.N. Martyshov, A.V. Emelyanov, V.A. Demin, K.E. Nikiruy, A.A. Minnekhanov, S.N. Nikolaev, A.N. Taldenkov, A.V. Ovcharov, M.Yu. Presnyakov, A.V. Sitnikov, A.L. Vasiliev, P.A. Forsh, A.B. Granovsky, P.K. Kashkarov, M.V. Kovalchuk, V.V. Rylkov. Phys. Rev. Appl. 14, 3, 034016 (2020). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.14.034016
  27. V.V. Rylkov, V.A. Demin, A.V. Emelyanov, A.V. Sitnikov, Yu.E. Kalinin, V.V. Tugushev, A.B. Granovsky. Phys. Rev.  B 95, 144402 (2017). DOI: 10.1016/B978-0-12-813594-5.00013-8
  28. V.V. Rylkov, V.A. Demin, A.V. Emelyanov, A.V. Sitnikov, Yu.E. Kalinin, V.V. Tugushev, A.B. Granovsky. In: V. Domracheva, M. Capoli, E. Rentschler (Eds.), Novel Magnetic Nanostructures: Unique Properties and Applications, Elsevier, Amsterdam (2018), pp. 426-463. DOI: 10.1016/B978-0-12-813594-5.00013-8
  29. A. Ashour, M.A. Kaid, N.Z. El-Sayed, A.A. Ibrahim. Appl. Surf. Sci. 252, 22, 7844 (2006). DOI: 10.1016/j.apsusc.2005.09.048
  30. В.Ф. Гантмахер. Электроны в неупорядоченных средах. Физматлит, М. (2006). 232 с
  31. Н. Мотт, Э. Дэвис. Электронные процессы в некристаллических веществах: в 2 т. Мир, М. (1982). 658 с
  32. Б.И. Шкловский, А.Л. Эфрос. Электронные свойства легированных полупроводников. Наука, М. (1979). 416 с
  33. P. Sheng, B. Abeles, Y. Arie. Phys. Rev. Lett. 31, 1, 44 (1973). DOI: 10.1103/PhysRevLett.31.44
  34. O. Madelung, U. Rossler, M. Schulz. Landolt-Bornstein: Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology --- New Series (LANDOLT 3, vol. 41D). Non-Tetrahedrally Bonded Binary Compounds II. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg (2000). XVIII, 535 p. DOI: 10.1007/b71139
  35. В.С. Захвалинский, R. Laiho, К.Г. Лисунов, Е. Lahderanta, П.А. Петренко, Ю.П. Степанов, В.Н. Стамов, М.Л. Шубников, А.В. Хохулин. ФТТ 49, 5, 870 (2007). [V.S. Zakhvalinskiv i, R. Laiho, K.G. Lisunov, E. Lahderanta, P.A. Petrenko, Yu.P. Stepanov, V.N. Stamov, M.L. Shubnikov, A.V. Khokhulin. Phys. Solid State 49, 5, 918 (2007). DOI: 10.1134/S1063783407050198]
  36. B. Abeles, P. Sheng, M.D. Coutts, Y. Arie. Adv. Phys. 24, 3, 407 (1975). DOI: 10.1080/00018737500101431
  37. Т.А. Полянская, Ю.В. Шмарцев. ФТП 23, 1, 3 (1989)
  38. Г.В. Самсонов, А.Л. Борисова, Т.Г. Жидкова. Физико-химические свойства окислов. М.: Металлургия, (1978). 472 с.

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