Электронная структура и химическая связь в сложных тетрагональных кристаллах А23 В52

• Автор: Журавлева, Людмила Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 195 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Научная ценность и практическая значимость

Основные положения, выносимые на защиту.

Апробация работы

Содержание работы.

1.1. ОБЗОР ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЗОННОЙ СТРУКТУРЫ ТЕТРАГОНАЛЬНЫХ КРИСТАЛЛОВ АВ.

1.1.1. СзАвг

1Л.2.гп3А

1.1.3. гп3Р2

1.1.4. ср2зо

1.1.5. Заключительные замечания
2.1. МЕТОД РАСЧЕТА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ЗОННОГО СПЕКТРА КРИСТАЛЛОВ СО СВЕРХРЕШЕТОЧНОЙ СТРУКТУРОЙ В БАЗИСЕ СОБСТВЕННЫХ ФУНКЦИЙ МОДЕЛЬНОГО ПСЕВДОГАМИЛЬТОНИАНА
2.2. УЧЕТ СПИН ОРБИТАЛЬНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.
2.3. ПРИМЕНЕНИЕ К КРИСТАЛЛАМ ТИПА АВ.
2.3.1. Кристаллическая структура 2пСсА.
2.3.2. Кристаллическая структура 2пСзр2.
2.4. ПОСТРОЕНИЕ МАТРИЦЫ ПСЕВДОГАМИЛЬТОНИАНА И РАСЧЕТ ОПТИЧЕСКИХ МАТРИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
2.4.1.2пС1зА
2.4.2. СлзР2.
2.5. МЕТОД РАСЧЕТА ПЛОТНОСТИ ЗАРЯДА ВАЛЕНТНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В ТЕТРАГОНАЛЬНЫХ КРИСТАЛЛАХ СО СВЕРХРЕШЕТОЧНОЙ СТРУКТУРОЙ.
2.5.1. Общая схема расчета.
2.5.2. Применение к кристаллам 2пСсА, з
2.6. МЕТОД РАСЧЕТА ПЛОТНОСТИ ЭЛЕКТРОННЫХ СОСТОЯНИЙ РАЗЛОЖЕНИЕМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗОН В СИММЕТРИЗОВАННЫЕ РЯДЫ ФУРЬЕ.
3.1. ЗОННАЯ СТРУКТУРА, ПЛОТНОСТЬ ЭЛЕКТРОННЫХ СОСТОЯНИЙ, ОПТИЧЕСКИЕ И РЕНТГЕНОВСКИЕ СПЕКТРЫ.
3.1.1. СТРУКТУРА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗОН В гпСс1зА. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА. СОПОСТАВЛЕНИЕ С ЭКСПЕРИМЕНТОМ ВБЛИЗИ КРАЯ ПОГЛОЩЕНИЯ.
3.1.1.1.сазА
3.1.1.2.2п3А
3.1.2. СТРУКТУРА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗОН В 2пСсР2. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА. СОПОСТАВЛЕНИЕ С ЭКСПЕРИМЕНТОМ ВБЛИЗИ КРАЯ ПОГЛОЩЕНИЯ.
3.1.3. ОПТИЧЕСКИЕ МЕЖДУЗОННЫЕ ПЕРЕХОДЫ В 2пСЛ И гпСс1зР2 В ГЛУБИНЕ СОБСТВЕННОГО ПОГЛОЩЕНИЯ И СПЕКТРЫ ОТРАЖЕНИЯ
3.1.3.1.С1зА8 2.
3.1.3.2. гпзАэг
3.1.3.3. гп3Р2.
3.1.3.4. СсЫ2.
3.1.4. СТРОЕНИЕ ВАЛЕНТНОЙ ПОЛОСЫ 2пСсА И 1пС2. РЕНТГЕНОСПЕКТРАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И СОПОСТАВЛЕНИЕ С ВЫЧИСЛЕННОЙ ПЛОТНОСТЬЮ СОСТОЯНИЙ.
3.1.4.1. .
3.1.4.2.
ГЛАВА 4.
4.1. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАРЯДА ВАЛЕНТНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ И ХАРАКТЕР ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ В ФОСФИДАХ И АРСЕНИДАХ ЦИНКА И КАДМИЯ
4.1.1. Плотность заряда валентных электронов и характер химической связи .
4.1.2. Плотность заряда валентных электронов и характер химической связи
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4.
ЛИТЕРАТУРА


Поперечная циклотронная масса на ферми поверхности меняется от 0,2н0 до 0,5и0 при изменении концентрации электронов проводимости от 2,6 до 8,3х см3. Это изменение эффективной массы согласуется с непараболической моделью зоны проводимости кейновского типа . В из измерений при комнатной температуре транспортных коэффициентов Холла, Зеебека, поперечных Нернста и Риджи Ледака в зависимости от магнитной индукции определена концентрационная зависимость электронных эффективных масс и сделан вывод о существовании единственной зоны проводимости кейновского типа в С6зА2. Согласно эффективные массы электронов увеличиваются от 0,5ио ДО 0, при увеличении концентрации электронов от 0,7хсм3 до 1,2х 1 8см3. В по измерениям коэффициентов Холла и Зеебека при К получена зависимость эффективной массы от концентрации электронов в СсА. Согласно результаты могут быть лроитермретированы в рамках модели зоны проводимости кейновского типа. Оценки ширины запрещенной зоны в в модели Кейна дают значения Е,1эВ. В наблюдалось изменение знака коэффициента Нернста с увеличением магнитной индукции для образца СА с высокой концентрацией электронов. Как отмечают авторы , ссылаясь на , этот результат трудно объяснить, не предполагая наличие второй зоны проводимости. Магнето оптические измерения СсА в сильных магнитных полях дали для энергетической щели Е 0,эВ при 4К. Однако неизвестно, связана ли эта щель с прямыми или непрямыми переходами. Авторы предположили, что переходы начинаются из зоны тяжелых дырок. К с использованием вырожденного СсЬАБг, именно, 0,8эВ для прямой щели и 0,2эВ для непрямой щели . Но различие, по крайней мере, в случае непрямой щели, может быть связана со сдвигом Бурнштейна . Магнето оптические измерения дают эффективную массу 0,5т0 для электронов зоны проводимости при ЗООК и п 2хсм 3, слегка увеличивающуюся с понижением температуры. Наблюдалось также увеличение эффективной массы с увеличением концентрации носителей, что говорит о непараболичности зоны проводимости. В измерена магнетополевая зависимость поперечного коэффициента Нернста и термоэдс. Авторы пришли к выводу, что зона проводимости СсЬАэг является параболической, а рассеяние носителей обусловлено акустическими фононами. Однако авторы сообщили измерения при одной концентрации
п 2x см . Они получили значение 0,т0 для эффективной массы плотности состояний и нашли ее поразительно нечувствительной к температуре, что также согласуется с наблюдениями . Последнее обстоятельство предполагает, что дно зоны проводимости локализовано в центре зоны Бриллюэна ЗБ, и что поверхность постоянной энергии является практически сферической. В использована модель из двух параболических подзон проводимости для интерпретации транспортных явлений, в частности магнетосопротивления, и получены эффективные массы 0,т0 и 0, т для главной и второй подзон с зазором между НИМИ 0,1 5эВ. С1зА2 нижний кейновского типа, верхний параболический. Модель зоны проводимости, аналогичная , используется в для интерпретации результатов измерений термоэдс и постоянной Холла. Эффективные массы в подзонах равны соответственно т 1 0,5шо, т2 О,0то, а зазор между ними 2 0,эВ. В рамках этой же модели в обсуждаются результаты измерений температурной зависимости коэффициента Холла для образцов Сб3А2 с различной концентрацией носителей в температурном интервале 4,К. Соответствующие параметры подзон следующие т ,2К 0,5т0 гК 0,4о, т2 0,Ио независимо от Т К 0,эВ. В результаты измерений в интервале температур ЗООК электропроводности, постоянной Холла, термоэдс, коэффициента поперечного эффекта Нернста Эттнгсгаузена, изменения термоэдс в магнитном поле и спектральной зависимости коэффициента отражения в ИК области обсуждаются в рамках двухподзонной модели нижней кейновского типа, верхней параболической,актуальной в области концентраций, больших
8x см . В интерпретация результатов измерений коэффициента Холла, сопротивления, термоэдс монокристаллов СсА в зависимости от температуры и магнитной индукции проводится на основе двухподзонной модели как и в .