Автори | A.О. Дружинін, Н.С. Лях-Кагуй , I.П. Островський, Ю.M. Ховерко |
Афіліація |
Національний університет «Львівська політехніка», вул. С. Бандери, 12, 79013 Львів, Україна |
Е-mail | druzh@polynet.lviv.ua |
Випуск | Том 11, Рік 2019, Номер 4 |
Дати | Одержано 03 травня 2019; у відредагованій формі 05 серпня 2019; опубліковано online 22 серпня 2019 |
Цитування | A.О. Дружинін, Н.С. Лях-Кагуй, I.П. Островський, Ю.M. Ховерко, Ж. нано- електрон. фіз. 11 № 4, 04007 (2019) |
DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.11(4).04007 |
PACS Number(s) | 73.43.Qt, 71.30. + h |
Ключові слова | Ниткоподібні кристали (4) , Негативний магнітоопір, Стрибкова провідність (3) , Спін-залежне розсіювання (7) . |
Анотація |
Вивчення магнітоопору ниткоподібних кристалів GaAs при кріогенних температурах дає інформацію про природу низькотемпературної провідності в таких кристалах, а також може бути використано для створення сенсорів магнітного поля з магніторезистивним принципом дії. Цікаво дослідити магнітотранспортні властивості твердого розчину GaPxAs1 – x. Метою роботи було дослідження магнітоопору ниткоподібних кристалів GaP0.4As0.6, легованих кремнієм з концентрацією акцепторної домішки в інтервалі Na 1 10175 1018см – 3 за низьких температур. Склад твердого розчину обирався з точки зору зміни зонної структури варізонного напівпровідника. Концентрація носіїв заряду в кристалах була близька до переходу метал-діелектрик (ПМД). У роботі досліджувався поперечний та поздовжній магнітоопір зразків в інтервалі температур 4277 у магнітних полях до 12Тл. Для більшості зразків отримана експоненційна температурна залежність опору, що відповідає діелектричному боку ПМД. Встановлено, що у поперечному та поздовжньому магнітному полі польова залежність магнітоопору кристалів є квадратичною і визначалася, головним чином, провідністю по локалізованих А+ станах верхньої зони Хаббарда. Однак, за низьких температур 4.2-50 в ниткоподібних кристалах GaP04As06 виявлено від’ємний магнітоопір (до 7%) в слабких магнітних полях (до 45Тл). Визначене критичне магнітне поле, за якого відбувається перехід з від’ємного до позитивного магнітоопору. Показано, що величина критичного магнітного поля залежить від температури та характеру прикладання магнітного поля. Аналізуються можливі причини виникнення від’ємного магнітоопору: розмірний ефект, розподіл домішок у ниткоподібному кристалі. Отримані результати вказують, що у досліджуваних зразках не проявляється мезоскопічний розмірний ефект через достатньо великі розміри кристалів. Результати мас-спектроскопічних досліджень встановили гомогенний розподіл домішок, що вказує про відсутність кластерів у зразках. Отриманий від’ємний магнітоопір, ймовірно, пов'язаний з антиферромагнітною обмінною взаємодією магнітних моментів носіїв заряду в процесі їх стрибкоподібної провідності по делокалізованих станах верхньої зони Хаббарда. |
Перелік цитувань |