Разбавленные магнитные полупроводники на основе ZnGeAs2 и CdGeP2

• Автор: Варнавский, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава I. Литературный обзор

1. Фазовые равновесия в системах А В1 Су2, где А , Сс В

ве С Аб, Р

1.1 Тройная система Ъх Р

1.2 Тройная система Сс ве Р.

1.3 Тройная система Аэ.

1.4 Тройная система Сс1 ве Аз

2. Кристаллическая структура соединений АПВ1УСУ2, где А 2п, Сс1 В

С Аэ, Р
2.1 Кристаллическая структура 2пОеР2.
2.2 Кристаллическая структура СсЮеРг.
2.3 Кристаллическая структура 2пОеА
2.4 Кристаллическая структура СсЮеАз2
3. Электрофизические свойства полупроводников АИВ1УСУ2, где А
Сс1 В ве С Аб, Р
4. Влияние введения элементов Мп, Сг, Бе на магнитные свойства полупроводников А,В1УСу2, где А С В Ое С Аэ, Р
4.1 гпСеР2.
4.2 СсЮеР2.
4.3 7пСеАз2
4.4 2
5. Магнитные свойства МпАб и МпР
Глава II. Методики эксперимента
1 Рентгенофазовый анализ.
2. Химический анализ
3. Дифференциальный термический анализ
4. Рентгеноспектральный флуоресцентный микроанализ
5. Микроструктурный анализ
6. Измерение микротврдости.
7. Электронная микроскопия
8. Измерение электрических свойств
9. Измерение магнитных свойств
Глава III. Фазовые равновесия в тройных системах А ве С где А
Хп, Сд СР, Аб
1. Анализ тройных систем Хп ве Аб и Сй ве Р на основе
граничных бинарных систем.
1.1 Анализ тройной системы Хп ве Аб на основе граничных бинарных систем.
1.2 Анализ тройной системы С6 ве Р на основе граничных бинарных систем.
2. Экспериментальное исследование разреза ве ХпА2 тройной
фазовой системы Хп ве Аб
2.1 Получение и исследование сплавов 2пОеАз2 ве.
2.2 Получение и исследование сплавов 2пОеА ХпАз2
Глава IV. Синтез и электромагнитные свойства кристаллов ХпСеА
допированных Мп
1. Характеристика исходных прекурсоров
2. Получение образцов 2пОеА2 допированных Мп.
3. Изучение растворимости Мп в кристаллах 2пОеАз2.
4. Магнитные и электрические свойства 2пСеА2 допированных Мп.
5. Получение монокристаллов гпСеА легированных Мп и Со
Глава V. Синтез и электромагнитные свойства образцов СЮеР
допированных Мп.
1. Характеристика исходных материалов
2. Получение образцов СсЮеР2 допированных Мп
3. Изучение растворимости Мп в кристаллах СсЮеР2.
4. Магнитные и электрические свойства СЮеР2 Мп
5. Фазовые переходы в СсЮеРг допированном Мп при высоком
давлении
Приложение
Список литературы


По данным давление пара фосфора над тврдым веР изменяется с температурой в соответствии с уравнением 1
1Рзср5 гПа 9. С помощью методов микроструктурного, рентгеновского и термического анализов была построена часть фазовой диаграммы системы Ъа Р рис. В системе имеется эвтектика 2п3Р2, практически вырожденная, температура е плавления практически совпадает с температурой плавления цинка 9 С. Данные термического и микроструктурного анализа указывают на то, что щ2 претерпевает фазовое превращение при 0 С а2п3Р2 р2п3Р2. Кроме 2п3Р2 в системе 2п Р обнаружен ещ один фосфид 2пР2. Он плавится конгруэнтно при температуре С и претерпевает фазовое превращение при 0 С, сопровождающееся изменением цвета из красного а2пР2 в чрный 3 2пР2. При 0 С и ат. Р2п3Р2 и а2п3Р2 образуют эвтектику. Р, . Рисунок 4 Фазовая диаграмма части системы . На рисунке 4 не отражено вещество 4, которое было исследовано позже ,,. С помощью прецизионных рентгендифракционных экспериментальных данных была расшифрована методом тяжелого атома структура 4 и уточнена методом наименьших квадратов в анизотропном приближении с учетом поглощения до фактора расходимости 3, по независимым отражениям с 4. Пространственная группа Р422, 4, уточненные параметры элементарной ячейки 5, 1А, с,2А, при Т 3 К. В структуре 4 имеется три независимых атома атом цинка , в позиции 4а и два фосфора Р1 и Р2 в позициях 8Ь. Атом фосфора Р1 имеет три связи с атомами фосфора, близкие по величине к сумме тетраэдрических радиусов для РР связей ср. А и одну связь с атомом цинка 2,5 А самую длинную в структуре. Атом Р2 имеет две связи с атомами фосфора среднее значение 2,4 А и две связи с атомами цинка среднее значение 2,4 А. Наибольшие искажения тетраэдрических углов имеет атом Р1. Атом цинка окружен шестью атомами фосфора и имеет координацию 42, то есть четыре связи близкие к сумме тетраэдрических радиусов среднее значение 2,4 А, с атомами Р2 и две связи, значительно ее превышающие 2,5 А, с атомами Р1. При этом атомы фосфора занимают шесть из восьми вершин несколько искаженного куба. Рисунок 5 Фазовая диаграмма системы ве. Диаграмма состояния 7п ве, представленная на рисунке 5, построена по результатам дифференциального термического и микроскопического анализов в работе и представляет собой простую эвтектическую систему без промежуточных фаз. Эвтектическое равновесие Ж ве 7п протекает при температуре 4 С и концентрации 5,5 ат. Взаимная растворимость компонентов в тврдом состоянии чрезвычайно мала. В методом изотенископа была измерена температурная зависимость общего давления пара над 7пОеР2, которая изображена на рис. С потери легколетучих компонентов настолько изменяют состав соединения, что зависимость 1 фТ выходит в область трхфазового равновесия. Фазовый переход в области температур выше 0 С авторы считают маловероятным. В работе определены стандартные термодинамические характеристики для 2пОеР2. Полупроводник СсЮеР2 впервые был исследован в работах , . Однако комплексно тройная система Сс1 ве Р не исследовалась. Поведение тройной системы в значительной мере определяется поведением двойных систем образующих тройную. В работе проведт термодинамический анализ особенностей взаимодействия германия и фосфора. Построена РТх диаграмма бинарной системы, определены Р, Т координаты перитектической точки, оценн состав расплава. Анализ экспериментальных данных показал, что расплав наиболее стабилен в области ат. Фазовая диаграмма системы С Р построена рис. В системе обнаружены вырожденная эвтектика е1 со стороны Сб между Сс1 и Сс1зР2 с температурой плавления 8 С и монотектика при 0 С. Пересечение монотектической горизонтали с линией ликвидуса левая граница купола расслаивания приходится на состав масс Р. Сб3Р2 при сплавлении образует две жидкости. Сообщается о существовании следующих фосфидов Сб3Р2, СбР2, СбР4, Сб7Рю, . Фосфид Сб3Р2 имеет тетрагональную решетку типа 2п3Р2 с параметрами а 0. СбР2 тетрагональную рештку с параметрами а 0. Кристаллизация сплавов, содержащих более ат. Р происходит со значительным переохлаждением.