Модификация электронных свойств кристалла B12SiO20 при его легировании Fe и Mo
Ильинский А.В.1, Кастро Р.А.2, Кононов А.А.2, Набиуллина Л.А.3, Шадрин Е.Б.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, Санкт-Петербург, Россия
3Пожарно-спасательный колледж и Центр подготовки спасателей, Санкт-Петербург, Россия

Email: shadr.solid@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 29 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 29 ноября 2025 г.
Принята к печати: 17 января 2026 г.
Выставление онлайн: 20 февраля 2026 г.
Выполнен сравнительный анализ электронных свойств кристаллов BSO : Fe и BSO : Mo. Показано, что легирование обеими примесями сопровождается протеканием в кристаллах BSO двух взаимно конкурирующих процессов, один из которых подавляет темновую проводимость, тогда как другой действует в противоположном направлении. Установлено, что процесс, подавляющий темновую проводимость, является следствием компрессии кристаллических ячеек, окружающих ячейку, содержащую примесный ион. В то же время процесс, сужающий запрещенную зону и соответственно увеличивающий темновую проводимость, обусловлен воздействием потенциала изоэлектронной примеси на энергетику кристалла, которое приводит к снятию вырождения зоны проводимости в Γ-точке зоны Бриллюэна. При этом соотношение вкладов обоих процессов в модификацию электронно-оптических свойств различно для BSO : Fe и BSO : Mo, определяясь соотношением ионных радиусов замещающего и замещаемого ионов. Ключевые слова: кристаллы силленитов, легирование, диэлектрические спектры, перенос заряда, максвелловское время релаксации.
- А.А. Колегов, Л.А. Кабанова. В сб.: Физика твердого тела: Сборник материалов XII Российской научной студенческой конференции. ТГУ, Томск (2010). C. 163
- В.Н. Астратов, А.В. Ильинский, В.А.Киселев. ФТТ 26, 9, 2843 (1984)
- Р.Ф. Казаринов, Р.А. Сурис, Б.И. Фукс. ФТП 6, 3, 572 (1972)
- В.В. Брыксин, М.П. Петров. ФТТ 42, 10, 1809 (2000)
- M.P. Petrov, V.V. Bryksin, H. Vogt, F. Rahe, E. Kraetzig. Phys. Rev. B 66, 8, 107 (2002)
- В.В. Брыксин, П. Кляйнерт, М.П. Петров. ФТТ 46, 9, 1566 (2004)
- А.С. Акрестина. Автореф. канд. дисс. Томский политехнический институт, Томск (2014)
- А.М. Плесовских, С.М. Шандаров, Е.Ю. Агеев. ФТТ 43, 2, 242 (2001)
- Е.С. Худякова, А.Н. Гребенчуков, М.Г. Кистенева, Ю.Ф. Каргин. Электроника, измерительная техника, радиотехника и связь. Доклады ТУСУРа 2, 26, 63 (2012)
- Р.А. астро-Арата, Г.И. Грабко, А.А. Кононов, Н.И. Анисимова, М. Крбал, А.В. Колобов. ФТП 55, 5, 450, (2021)
- Р.А. Кастро, Н.И. Анисимова, А.А. Кононов. ФТП 52, 8, 912 (2018)
- А.В. Ильинский, В.М. Капралова, Р.А. Кастро, Л.А. Набиуллина, В.М. Стожаров, Е.Б. Шадрин. ФТТ 60, 9, 1785 (2018)
- B. Briat, V.G. Grachev, G.I. Malovichko, O.F. Schirmer, M. Wohlecke. In: Defects in Inorganic Photorefractive Materials and Their Investigations / P. Gnter, J.-P.Huignard eds. Springer Series in Optical Sciences. V. 114, Springer, N. Y. (2007). P. 9-49
- O.F. Schirmer, H.J. Reyher, M Wohlecke. In: Insulating Materials for Optoelectronics / F. Agullo-Lopez, ed. World Scientific, Singapore (1995). V. 3. P. 93
- L. Wiehl1, A. Friedrich, E. Haussuh, W. Morgenroth, A. Grzechnik, K. Friese, B. Winkler, K. Refson, V. Milman. J. Phys. Condens. Matter 22, 505401 (2010)
- G.L. Miessler, P.J. Fischer, D.A. Tarr. Inorganic Chemistry. 5th ed. Pearson Education, Boston (2013). 672 p
- D.S. Vavilapalli, A.A. Melvin, F. Bellarmine, R. Mannam, S. Velaga, H.K. Poswal, A. Dixit, M.S. Ramachandra, R.S. Sing. Scientific Reports 10, 22052 (2020)
- W. Shan, W. Walukiewicz, J.W. Ager, E.E. Haller, J.F. Geisz. Phys. Rev. Lett. 82, 6, 1221 (1999)
- Л.Т. Бугаенко, С.М. Рябых, А.Л. Бугаенко. Вестн. Моск. Унив. 49, 6, 363 (2008)
- I. Gorczyca, A. Kaminska, G. Staszczak, R. Czernecki, S.P. epkowski, T. Suski, H.P.D. Schenk, M. Glauser, R. Butte, J.-F. Carlin, E. Feltin, N. Grandjean, N.E. Christensen, A. Svane. Phys. Rev. B 81, 235206 (2010)
- P.P. Kiran. Asian J. Phys. 30, 6, 917 (2021)
- B. Kostova, L. Konstantinov. J. Phys. Conf. Ser. 253, 012029 (2010)
- А.В. Ильинский. Автореф. докт. дисс. ФТИ им. А.Ф. Иоффе. СПб (1992)
- Химическая энциклопедия в 5 томах. / Под. ред. И.Л. Кнунянц. Наука, М. (1990). Т. 2
- N.K. Morozova, D.A. Mideros, N.D. Danilevich. Oxygen in Optic of Compounds II-VI of View of Theory Anticrossing Zones. LAP, Saarbrucken (2013). 205 p. [in Russian]
- J. Wu, W. Walukiewicz, E.E. Haller. Phys. Rev. B 65, 233210 (2002)
- G. Ouyang, C.Q. Sun, W.G. Zhu. J. Phys. Chem. C. 113, 9516 (2009)
- S.H. Wei, A. Zunger. Phys. Rev. B, 60, 8, (1999)
- Т.В. Панченко, К.Ю. Стрелец. ФТТ 51, 2, 277 (2009)
- T. Toyoda, H. Nakanishi, S. Endo, T. Irie. J. Appl. Phys. 61, 1, 2065 (1987).