WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

С увеличением температуры усиливаются как фонон- Однако они могут существенно повлиять на частоты фононные процессы рассеяния, так и миграция d-дырок релаксации длинноволновых фононов как в нормальных между заряженными и нейтральными в решетке ионами процессах рассеяния, так и в процессах переброса. В железа (см. разд. 3). При этом степень пространствен- связи с этим процессы переброса для поперечных фоного упорядочения системы ионов железа со смешанной нонов будут вымораживаться при существенно более валентностью ослабляется, и при T > 15 K эффект низких температурах, чем для продольных. Согласно немонотонной зависимости теплопроводности исчезает, модели Холланда [8,19], для поперечных фононов необхотя характерные изломы на кривых (NFe) сохраняются ходимо выделить участок дебаевского спектра 1 15 K.

s = 3(1/sl + 2/st)-1. Однако использование этих Анализ температурной зависимости (T ) врамкахмодеприближений для HgSe является разумным лишь при ли Каллуэя [3] без учета вклада коротковолновых попедостаточно низких температурах T < 10 K, когда основ- речных фононов подтверждает это предположение. При ной вклад в теплопроводность вносят длинноволновые T 12 K результаты расчета (T ) хорошо согласуются фононы, для которых q = sq. При анализе тепло- с экспериментальными данными, тогда как при T 15 K проводности в более широкой температурной области они лежат заметно ниже, и с увеличением температуры следует учитывать отдельно вклады продольных и попе- это расхождение возрастает (см. вставку к рис. 2). Поречных фононов. Дело в том, что дисперсионные кри- этому для адекватной интерпретации зависимости (T ) вые для поперечных фононов в этих кристаллах имеют в широкой температурной области необходимо учесть два экстремума и значительные плоские участки [18] особенности фононного сепктра кристаллов HgSe ; Fe (см. рис. 5). Это приводит к появлению двух пиков (рис. 5) в рамках модифицированного подхода Холланда, в плотности состояний поперечных фононов, наиболее развитого в [19]. Однако этот расчет требует отдельного существенным из которых является низкоэнергетиче- рассмотрения и будет представлен позднее.

Физика и техника полупроводников, 2000, том 34, вып. 410 И.Г. Кулеев, А.Т. Лончаков, И.Ю. Арапова 6. Заключение Phonon scattering by a spatially correlated system of iron ions and a low-temperature В данной работе главное внимание мы уделиanomaly of the thermal conductivity in ли количественному объяснению нового эффекта — HgSe : Fe crystals ослабения рассеяния фононов на пространственнокоррелированной системе ионов Fe3+. Это эффект явля- I.G. Kuleyev, A.T. Lonchakov, I.Yu. Arapova ется причиной аномальной зависимости теплопроводноInstitute of Metal Physics, сти от концентрации железа при низких температурах, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, когда коротковолновые поперечные фононы в значитель620219 Ekaterinburg, Russia ной мере вымороженны. Следовательно, можно надеяться, что дебаевское приближение для спектра фононов,

Abstract

The thermal conductivity of HgSe : Fe crystal with принятое нами при анализе зависимости решеточной different iron content has been measured in the temperature range составляющей теплопроводности от содержания железа, 8–60 K. It is found that at T < 12 K the dependence of the thermal является вполне оправданным.

conductivity of iron content (NFe) is non-monotonic: the value of (NFe) first decreases as the iron concentration increases up to NFe = 5 · 1018 cm-3 and then rises reaching its maximum at Список литературы NFe = (1-2) · 1018 cm-3, resumins the decrease with further increase in iron concentration. It is shown that the observed [1] С.А. Алиев, Л.Л. Коренблит, С.С. Шалыт. ФТТ 8, increase in thermal conductivity occurs due to reduction of the (1966).

phonon scattering rate by the iron ion system with mixed valence, [2] C.R. Whitset, D.A. Nelson, J.G. Broerman. Phys. Rev. B, 7, which results in increase of the degree of the spatial ordering of 4625 (1973).

trivalent iron ions. A theoretical treatment of the effect observed is [3] J. Callaway. Phys. Rev., 113 (4), 1046 (1959).

[4] И.М. Цидильковский, УФН, 162, 63 (1992). presented.

[5] И.Г. Кулиев. ФТТ, 39, 250 (1997).

[6] И.Г. Кулеев, И.И. Ляпилин, И.М. Цидильковский. ЖЭТФ, 102, 163 (1992).

[7] И.Г. Кулеев, И.И. Ляпилин, А.Т. Лончаков, И.М. Цидильковский. ЖЭТФ, 103, 1447 (1993).

[8] И.Г. Кулеев, И.И. Ляпилин, А.Т. Лончаков, И.М. Цидильковский. ФТП, 28, 937 (1994).

[9] И.Г. Кулеев, И.И. Ляпилин, А.Т. Лончаков, И.М. Цидильковский. ЖЭТФ, 106, 1205 (1994).

[10] И.Г. Кулеев, И.И. Ляпилин, И.М. Цидильковский. ФТТ, 102, 163 (1995).

[11] И.Г. Кулеев, А.Т. Лончаков, И.Ю. Арапова, Г.И. Кулеев.

ЖЭТФ. 114 (7), 199 (1998).

[12] Б.М. Могилевский, А.Ф. Чудновский. Теплопроводность полупроводников (М., Наука, 1972).

[13] В.С. Оскотский, И.А. Смирнов. Дефекты в кристаллах и теплопроводность (Л., Наука, 1972).

[14] I.G. Kuleyev, N.K. Lerinman, L.D. Sabirzyanova, G.L. Shtrapenin, S.Yu. Paranchich. Semicond. Sci. Techn., 12, (1997).

[15] И.Г. Кулеев. ФММ, 87 (6), 5 (1999).

[16] Дж. Рэлей. Теория звука (М., Гостехиздат, 1955).

[17] P.G. Klemens. Proc. Phys. Soc., 68, 1113 (1955).

[18] H. Kepa, T. Giebultowicz. Physica Scripta, 25, 807 (1982).

[19] M. Asen-Palmer, K. Bartkowski, E. Gmelin, M. Cardona, A.B. Zhernov, A.V. Inyuskin, A. Taldenkov, V.I. Ozhogin, K.K. Itoh, E.E. Haller. Phys. Rev. B, 56 (15), 9431 (1997).

Редактор Т.А. Полянская Физика и техника полупроводников, 2000, том 34, вып.

Pages:     | 1 | 2 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.