Примесный уровень Co в сплавах Pb1-x-ySnxCoyTe
Скипетров Е.П.
1, Константинов Н.С.
1, Шевченко И.В.
1, Богданов Е.В.
1, Скипетрова Л.А.
1, Кнотько А.В.
21Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (физический факультет), Москва, Россия
2Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (факультет наук о материалах), Москва, Россия

Email: skip@mig.phys.msu.ru, ns.konstantinov@physics.msu.ru, shevchenkoiv@my.msu.ru, bev@mig.phys.msu.ru, lskip@mig.phys.msu.ru, knotko@inorg.chem.msu.ru
Поступила в редакцию: 6 июля 2025 г.
В окончательной редакции: 11 ноября 2025 г.
Принята к печати: 11 ноября 2025 г.
Выставление онлайн: 25 декабря 2025 г.
Исследованы фазовый и элементный составы и гальваномагнитные свойства образцов из монокристаллического слитка Pb1-x-ySnxCoyTe (x=0.08, y=0.01). Определены распределения олова и примеси кобальта по длине слитка, а в конце слитка обнаружены микроскопические включения второй фазы, обогащенные кобальтом. Обнаружены аномальный рост коэффициента Холла при увеличении температуры, а в образцах из средней части слитка - увеличение концентрации дырок и линейный рост энергии Ферми при T=4.2 K с ростом содержания олова, указывающие на пиннинг уровня Ферми резонансным уровнем Co, находящимся в валентной зоне. Оценены положение уровня Co и композиционный коэффициент его движения относительно потолка валентной зоны. Предложена диаграмма перестройки электронной структуры сплавов при увеличении концентрации олова. Ключевые слова: сплавы Pb1-xSnxTe, примеси 3d переходных металлов, гальваномагнитные свойства, резонансный уровень Co, перестройка электронной структуры.
- В.В. Тетеркин, Ф.Ф. Сизов, Л.В. Прокофьева, Ю.С. Громовой, М.Н. Виноградова. ФТП, 17, 782 (1983)
- M. Ratuszek, M.J. Ratuszek. J. Phys. Chem. Solids, 46, 837 (1985)
- V.D. Vulchev, L.D. Borisova. Phys. Status Solidi A, 99, K53 (1987)
- Б.А. Акимов, П.В. Вертелецкий, В.П. Зломанов, Л.И. Рябова, О.И. Тананаева, Н.А. Широкова. ФТП, 23, 244 (1989)
- Л.М. Каширская, Л.И. Рябова, О.И. Тананаева, Н.А. Широкова. ФТП, 24, 1349 (1990)
- E. Grodzicka, W. Dobrowolski, T. Story, Z. Wilamowski, B. Witkowska. Cryst. Res. Technol., 31, S651 (1996)
- Б.А. Волков, Л.И. Рябова, Д.Р. Хохлов. УФН, 172, 875 (2002)
- Lead Chalcogenides: Physics and Applications, Optoelectronic Properties of Semiconductors and Superlattices, ed. by D.R. Khokhlov (N. Y.--London, Taylor and Francis, 2003) v. 183
- А.А. Винокуров, С.Г. Дорофеев, О.И. Тананаева, А.И. Артамкин, Т.А. Кузнецова, В.П. Зломанов. Неорг. матер., 42 (12), 1445 (2006)
- E.P. Skipetrov, L.A. Skipetrova, A.V. Knotko, E.I. Slyn'ko, V.E. Slyn'ko. J. Appl. Phys., 115, 133702 (2014)
- J.D. Konig, M.D. Nielsen, Y. Gao, M. Winkler, A. Jacquot, H. Bottner, J.P. Heremans. Phys. Rev. B, 84, 205126 (2011)
- Е.П. Скипетров, А.В. Кнотько, Е.И. Слынько, В.Е. Слынько. ФНТ, 41, 185 (2015)
- А.А. Винокуров, А.И. Артамкин, С.Г. Дорофеев, Т.А. Кузнецова, В.П. Зломанов. Неорг. матер., 44, 666 (2008)
- E.P. Skipetrov, O.V. Kruleveckaya, L.A. Skipetrova, E.I. Slynko, V.E. Slynko. Appl. Phys. Lett., 105, 022101 (2014)
- Е.П. Скипетров, Б.Б. Ковалев, И.В. Шевченко, А.В. Кнотько, В.Е. Слынько. ФТП, 54, 987 (2020)
- Е.П. Скипетров, Н.А. Пичугин, Е.И. Слынько, В.Е. Слынько. ФНТ, 37, 269 (2011)
- Е.П. Скипетров, А.Н. Голованов, А.В. Кнотько, Е.И. Слынько, В.Е. Слынько. ФТП, 46, 761 (2012)
- E.P. Skipetrov, B.B. Kovalev, L.A. Skipetrova, A.V. Knotko, V.E. Slynko. J. Alloys Compd., 775, 769 (2019)
- E.P. Skipetrov, N.S. Konstantinov, E.V. Bogdanov, A.V. Knotko, V.E. Slynko. Low Temp. Phys., 47, 24 (2021)
- J.P. Heremans, V. Jovovich, E.S. Toberer, A. Saramat, K. Kurosaki, A. Charoenphakdee, S. Yamanaka, G.J. Snyder. Science, 321, 554 (2008)
- J.P. Heremans, B. Wiendlocha, A.M. Chamoire. Energy Environ. Sci., 5, 5510 (2012)
- B. Wiendlocha. Phys. Rev. B, 97, 205203 (2018)
- T. Parashchuk, B. Wiendlocha, O. Cherniushok, R. Knura, K.T. Wojciechowski. ACS Appl. Mater. Interfaces, 13, 49027 (2021)
- К.А. Кикоин. Электронные свойства примесей переходных металлов в полупроводниках (М., Энергоатомиздат, 1991)
- E.P. Skipetrov, O.V. Kruleveckaya, L.A. Skipetrova, A.V. Knotko, E.I. Slynko, V.E. Slynko. J. Appl. Phys., 118, 195701 (2015)
- Е.П. Скипетров, Б.Б. Ковалев, Л.А. Скипетрова, А.В. Кнотько, В.Е. Слынько. ФНТ, 45, 233 (2019)
- В.Е. Слынько, W. Dobrowolski. Вестн. нац. ун-та "Львовская политехника", Электроника, N 681, 144 (2010)
- E.I. Slynko, V.М. Vodopyanov, А.P. Bakhtinov, V.I. Ivanov, V.E. Slynko, W. Dobrowolski, V. Domukhowski. Visn. Lviv Polytec. Natl. Univ., Electronica, N 734, 67 (2012)
- G. Nimtz, B. Schlicht. In: Narrow-Gap Semiconductors, Springer Tracts in Modern Physics (Berlin--Heidelberg--N. Y.--Tokyo, Springer, 1983) v. 98, p. 1
- В.И. Кайданов, Ю.И. Равич. УФН, 145, 51 (1985).
- S. Nemov, M. Auslender, R. Shneck, Z. Dashevsky. In: Advanced Thermoelectric Materials --- Theory, Development, and Applications [ Working Title] (IntechOpen, https://doi.org/10.5772/intechopen.1010931, 2025).