Кинетические явления в кристаллах HgSe, содержащих примеси железа со смешанной валентностью

• Автор: Арапова, Ирина Юрьевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Г ЛАВА 1. Физические свойства кристаллов Щве, содержащих примеси
железа со смешанной валентностью. Литературный обзор
1.1. Зонная структура и примесные состояния в полупроводниках
А'В'1
1.2. Особенности физических свойств твердых растворов Н£Зе:Ре
1.3. Два варианта модели короткодействующих корреляций
1.4. Время релаксации электронов в кристаллах 8е:Ге при рассеянии на коррелированной системе ионов 1с:’ и сплавном потенциале
1.5. Влияние хаотически распределенных примесей на явления электронного переноса в кристаллах Е8е:Ее,Оа
1.6. Термоэлектрические и термомагнитные эффекты в вырожденных проводниках
1.7. Увлечение электронов фононами
1.8. Зависимость термоэдс и поперечного эффекта НЭ от температуры
и концентрации железа в кристаллах ЕвеТе
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
ГЛАВА 2. Пространственные корреляции и механизмы релаксации
электронного импульса в системах со смешанной валентностью
2.1. Введение
2.2. Время релаксации электронов в кристаллах при учете
сплавного рассеяния
2.3. Пространственные корреляции и парциальные функции распределения системы примесей железа со смешанной валентностью

2.4. Подвижность электронов и нарушение правила Маттиссена для рассеяния электронов на системе со смешанной валентностью
Fe3+-Fe2+
2.5. Выводы
ГЛАВА 3. Влияние хаотически распределенных примесей галлия на
пространственное упорядочение в системе ионов железа со смешанной валентностью в кристаллах IIgSe:Fe;Ga
3.1. Введение
3.2. Легирование кристаллов HgSe:Fe хаотически распределенными ионами галлия
3.3. Результаты экспериментальных исследований поперечного эффекта Нернста-Эттингсгаузена
3.4. Время релаксации электронов в кристаллах HgSe:Fc,Ga
3.5. Расчет поперечного эффекта Нернста-Эттингсгаузена для кристаллов HgSe:Fe,Ga
3.6. Обсуждение результатов
3.7. Выводы
ГЛАВА 4. Ослабление рассеяния фононов пространственно коррелированной системой ионов железа и низкотемпературные аномалии термоэдс и теплопроводности в кристаллах HgSe:Fe
4.1. Введение
4.2. Термоэлектрические явления в кристаллах HgSe:Fe, содержащих примеси железа со смешанной валентностью
4.2.1. Результаты эксперимента
4.2.2. Диффузионная и фонониая составляющие термоэдс
4.2.3. Рассеяние фононов на коррелированной системе ионов Fe,+
4.2.4. Обсуждение результатов
4.2.5. Влияние взаимного увлечения на термоэдс в кристаллах HgSe:Fe
4.2.6. Заключение
4.3. Рассеяние фононов пространственно коррелированной системой ионов железа и низкотемпературная аномалия теплопроводности кристаллов HgSeiFe
4.3.1 Результаты эксперимента
4.3.2 Электронная теплопроводность
4.3.3 Решеточная теплопроводность
4.3.4 Обсуждение результатов
4.3.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

системой твердых сфер. Поэтому, в работе [27] были проанализированы зависимости подвижности //(Ле) для трех вариантов упорядочения ионов Бе3+ при Аре » А*. Поскольку при А/ре » М* доминирующий вклад в релаксацию электронного импульса вносит сплавное рассеяние, то сделать однозначный вывод в пользу одного из вариантов упорядочения, основываясь только на данных /г(7/ре), довольно трудно. В работе [27] была рассмотрена температурная зависимость подвижности при рассеянии электронов на флуктуациях плотности заряженных центров, обусловленных термоактивированными переходами <7—дырок между ионами и Те3+, и определена величина корреляционной длины %С(Т).
Переходы Т-дырок между ионами железа можно рассматривать как термоактивироваииые флуктуации плотности заряженных центров Ре3+ в бинарном сплаве Ре3+-Ре2+. В [17] было показано, что спектр длинноволновых флуктуаций в таких системах хорошо описывается теорией Орнштейна-Цернике, которая позволяет оценить масштаб упорядоченности в сплавах и подобных им системах. Степень упорядочения системы частиц в этом случае может быть определена корреляционной функцией вида [17]:
где £ “ корреляционная длина, характеризующая размер области упорядочения. Температурная зависимость описывает изменение масштаба упорядоченности системы. При высоких температурах система разупорядочена, и £с —> 0. При упорядочении величина <дс возрастает и, когда Сс —» оо, устанавливается дальний порядок. При возникновении ближнего порядка в КСИ Ре31 величина 4с должна быть порядка межпримесного расстояния Я+ да АТ1'3.
Анализ температурной зависимости подвижности при рассеянии на флуктуациях плотности заряженных центров показал, что корреляционная длина 4с “ (1 ” 1.6)-7?і+ при Т = 5К. Таким образом, действительно
(1.17)