Термоэлектрические, гальваномагнитные и магнитные свойства легированных монокристаллов (Bi1-xSbx)2Te3 тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.09 ВАК РФ

Тарасов, Павел Михайлович АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ
2009 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.09 КОД ВАК РФ
Диссертация по физике на тему «Термоэлектрические, гальваномагнитные и магнитные свойства легированных монокристаллов (Bi1-xSbx)2Te3»
 
Автореферат диссертации на тему "Термоэлектрические, гальваномагнитные и магнитные свойства легированных монокристаллов (Bi1-xSbx)2Te3"

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА

ФИЗИЧЕСКИМ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи

□ □34 (

ТАРАСОВ Павел Михайлович

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ, ГАЛЬВАНОМАГНИТНЫЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ЛЕГИРОВАННЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ (ВмА^Тез

Специальность 01.04.09 -Физика низких температур

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

МОСКВА-2009 2 0

003471426

Работа выполнена на кафедре физики низких температур и сверхпроводимости физического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор Кульбачииский Владимир Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Звягин Игорь Петрович

доктор физико-математических наук, профессор Ковалев Алексей Николаевич

Ведущая организация: ГНЦ РФ "Гиредмет"

г. Москва

Защита состоится " (б" июня 2009 года в /С на заседании Диссертационного совета Д.501.001.70 Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова по адресу: 119991, ГСП-1, Москва, Ленинские горы, д.1, стр.35, конференц-зал Центра коллективного пользования МГУ им. М.В. Ломоносова

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультета МГУ им М.В. Ломоносова

Автореферат разослан Н" м ¿ч/ 2009 года

Ученый секретарь Диссертационного совета Д.501.001.70 МГУ им. М.В. Ломоносова доктор физико-математических наук, профессор I V Г.С. ПЛОТНИКОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Полупроводниковые материалы на основе теллурида висмута и сурьмы в настоящее время являются самыми эффективными при комнатной температуре термоэлектриками и широко используются в термоэлектрических преобразователях энергии, холодильниках, термостатах. Поиск путей увеличения термоэлектрической эффективности этих веществ, кроме фундаментального научного значения, имеет и прикладное значение для решения практических задач получения низких температур термоэлектрическими методами. В последнее время были достигнуты существенные достижения в информационных технологиях, микроэлектронике, где наряду с традиционными приборами с зарядовой связью стали использовать спин электрона. За открытие и практическое применение эффекта гигантского магнетосопротивления в 2007 г. ученым А. Ферту (A.Fert) и П. Грюнбергу (P. Grunberg) была присуждена Нобелевская премия по физике. При введении в кристаллическую решетку полупроводника атомов магнитной примеси (например, марганца, хрома или железа) в небольшом количестве, так что прямое обменное взаимодействие между магнитными атомами отсутствует, образуется так называемый разбавленный магнитный полупроводник (РМПП). До настоящего времени было установлено, что РМПП на основе элементов 111 и V или II и IV групп периодической системы элементов Д.И. Менделеева переходят при низких температурах в ферромагнитное состояние. При этом обменное взаимодействие магнитных атомов осуществляется через свободные носители заряда. Это открывает возможности применения таких материалов в спинтронике. Совсем недавно был открыт ферромагнетизм в теллуриде висмута с Fe, после чего в теллуриде сурьмы с V при низких температурах. Обнаружено влияние магнитных примесей на термоэде, сопротивление, магнетизм, эффект Холла, эффект Шубникова-де Гааза и другие свойства таких кристаллов.

Исследование материалов, обладающих высокой термоэлектрической эффективностью Z = а2а/к ( а и к - электро- и теплопроводность, а -

коэффициент термоэде), в настоящее время особенно актуальна. Оптимальные величины параметров достигаются введением различных легирующих примесей. При этом для достижения большого Z необходимо изучить фундаментальные

физические свойства материала, такие как концентрация носителей тока, их подвижность, анизотропия проводимости и анизотропия поверхности Ферми, и так далее.

Слоистые кристаллы на основе теллуридов висмута и сурьмы легко легируются. При смешивании В1гТез и ВЬгТез в пропорции (1-х)/х получается смешанный кристалл (ВЬ.хБЬхЬТез. Аналогично можно получить смешанный кристалл на основе двух халькогенидов одного и того же элемента V группы системы Менделеева. Например, в случае В^Тез и ВЬЭеэ образуется смешанный кристалл ¡-НгТез.уБеу. Возможны различные сочетания из элементов В1, ЭЬ, Аз и Те, Бе, Б. Смешанные кристаллы представляют особый интерес, так как именно в них наблюдаются максимальные значения термоэлектрической эффективности X, и для технических приложений используются именно они.

В качестве легирующих примесей можно использовать 1п, 8п, Ое. Однако до настоящего времени практически не изучено влияние Оа на энергетический спектр смешанных кристаллов (Вй-хвЮгТез. В то же время известно, что легирование оловом или индием теллурида висмута приводит к появлению примесной зоны.

До настоящего времени отсутствовали данные о термоэлектрической эффективности РМПП на основе теллурида сурьмы и влиянии магнитных примесей на осцилляционные свойства таких кристаллов. Отсутствуют данные о термоэлектрических свойствах смешанных кристаллов (Bi1.xSbOj.Te3 легированных галлием. Не определена прямыми методами анизотропия поверхности Ферми смешанных монокристаллов рЧВ^-х-ЯЬ^Те,. До настоящего времени нет данных о термоэлектрической эффективности РМПП теллуридов и селенидов висмута легированных железом.

Объекты исследования. В работе исследованы образцы трех типов. Образцы первого типа - это смешанные монокристаллы теллуридов висмута и сурьмы, как нелегированные, так и легированные галлием. Второй тип - это монокристаллы теллурида сурьмы, легированные магнитной примесью хрома. Третий тип - это монокристаллы теллурида и селенида висмута, легированные железом.

Целью работы являюсь: систематическое изучение влияния легирования хромом на гальваномагнитные, термоэлектрические, осцилляционные и магнитные свойства слоистых монокристаллов БЬгТез в температурном интервале 1,7 - 300 К. Исследование угловых зависимостей экстремальных сечений поверхности Ферми с

помощью эффекта Шубникова-де Гааза с целью определения анизотропии поверхности Ферми и энергетического спектра смешанных монокристаллов р-(В!|-х8Ьх)2Тез. Изучение влияния галлия на термоэлектрические, гальваномагнитные и осцилляционные свойства смешанных монокристаллов р-(В1|.х5Ьх)2Тез и железа на термоэлектрические свойства монокристаллов р^гТез и л-В!28ез.

Основные положения, выносгшые на защиту

1. Установлено, что хром, введённый в ЙЫТез, проявляет донорные свойства. Обнаружены ферромагнетизм в разбавленном магнитном полупроводнике ЭЬг-хСгхТез с легкой осью намагниченности вдоль оси С} кристалла, аномальный эффект Холла, отрицательное магнетосопротивление при низких температурах. Температура перехода в ферромагнитное состояние Тс растет при увеличении содержания хрома, достигая Тс~5.8 К при х=0.0215.

2. Определена анизотропия поверхности Ферми прямыми измерениями угловых зависимостей экстремальных сечений поверхности Ферми с помощью эффекта Шубникова-де Гааза монокристаллов (В^^Ьо^Тез.

3. Показано, чго в смешанных монокристаллах ^)-(В!о.58Ьо 5)гТез легирование галлием вызывает донорный эффект. Наблюдается сильное увеличение термоэдс и термоэлектрической эффективности при легировании галлием р-(В1о.5$Ьо.5)2Гез,

4. В образцах р-В12Тез и и^гЭез железо проявляет донорные свойства и увеличивает термоэдс в ¿>-В12Тез, в то время как в л^гБез термоэдс уменьшается. Научная новизна

Проведено систематическое изучение влияния легирования хромом на гальваномагнитные, термоэлектрические и магнитные свойства слоистых кристаллов ЗЬгТез. Обнаружен ферромагнетизм в разбавленном магнитном полупроводнике 8Ь2-хСгхТез с легкой осью намагниченности вдоль оси Сз кристалла. Показано, что легирование хромом теллурида сурьмы оказывает донорное действие, понижая концентрацию дырок.

С помощью эффекта Шубникова-де Гааза определена анизотропия поверхности Ферми в смешанных монокристаллах (В^.^Ьх^Тез. Изучено влияние галлия на термоэлектрические, гальваномагнитные и осцилляционные свойства смешанных монокристаллов р-(В11-х8Ьх)2Тез. Показано, что легирование галлием приводит к аномальному увеличению термоэлектрической эффективности р-

(Bii.xSbx)2Te3. Проведен анализ полученных экспериментальных данных и сравнение с теоретическими зависимостями.

Показано, что легирование железом увеличивает термоэдс p-Bi2Te3 и уменьшает термоэдс «-Bi2Se3. Термоэлектрическая эффективность в первом случае уменьшается, а во втором практически не изменяется при комнатной температуре и возрастает в области температур Т<50 К. Практическая значимость

Практическая значимость диссертации определяется тем, что полученные в настоящей работе результаты способствуют развитию фундаментальных знаний о разбавленных магнитных полупроводниках на основе теллуридов висмута и сурьмы и смешанных кристаллах (Bii_xSbx)2Te3. Совокупность данных о влиянии легирования галлием, хромом и железом на термоэлектрические, гальваномагнитные свойства и энергетический спектр необходима для оптимизации устройств и ириборов на основе теллуридов висмута и сурьмы. Применение исследованных примесей Ga, Сг, Fe увеличивает термоэдс, а магнитные примеси Cr, Fe могут быть использованы для создания новых твердотельных приборов с управлением магнитным полем. Результаты исследований могут быть положены в основу разработки перспективной технологии получения материалов с заданными свойствами на базе полупроводников типа теллуридов висмута и сурьмы.

Атюбапш работы. Основные результаты данной работы докладывались на научных конференциях: XXV International Conference on Thermoelectricity, Wien, Austria, (2006); Всероссийской Научной Конференции Студентов-Физиков: ВНКСФ-11, Екатеринбург 2005; ВНКСФ-13, Ростов-на-Дону - Таганрог 2007; ВНКСФ-14, Уфа (2008); 34 Совещании по физике низких температур, Ростов-на Дону - Лоо (2006); VIII Российская конференция по физике полупроводников, Екатеринбург (2007).

Публикации. Содержание работы отражено в 13 публикациях. Список работ приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитированной литературы из 128 наименований. Диссертация содержит 110 страниц, включая 56 рисунков и 12 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность тематики диссертационной работы, описаны изучаемые объекты исследования, сформулированы цели и задачи работы, методы исследования, новизна и практическая значимость работы, а также выносимые на защиту положения. Приводятся сведения об апробации работы и список публикаций по теме работы.

В первой главе приведен обзор литературы по физическим свойствам разбавленных магнитных полупроводников на основе смешанных кристаллов (Вн. х8Ьх)2Тез. Представлены основные теоретические и экспериментальные данные о кристаллической структуре и энергетическом спектре, гальваномагнитных свойствах и аномальном эффекте Холла, рассмотрена роль точечных дефектов.

Кристаллы [МгТез как и БЬгТез обладают пространственной симметрией /^(ЛЗш). Гексагональную решетку часто представляют в виде набора трех квинтетов - сложных слоев, каждый из которых в свою очередь состоит из моноатомных слоев, причем в пределах слоя одинаковые атомы уложены в гексагональную плоскую решетку. Эти слои чередуются в последовательности Те1-В1-Те2-В;-Те', где Те1 и Те2 - атомы теллура в разных позициях. Между квинтетами достаточно большое расстояния и достаточно слабая Ван-дер-Ваальсова связь, что определяет слабую механическую прочность и легкое скалывание образцов по плоскости спайности (перпендикулярной оси Сз кристалла).

В энергетическом спектре кристалла ВЬТе3 имеются две валентные зоны: зона легких и тяжелых дырок, а также две зоны проводимости. Все они располагаются в разных точках зоны пространства квазиимпульсов. Наличие зоны тяжелых дырок следует из изучения гальваномагнитных эффектов в теллуриде висмута и подтверждается из сравнения данных эффекта Шубникова-де Гааза с данными эффекта Холла в этом материале. Зона тяжелых дырок расположена ниже зоны легких дырок согласно экспериментальным данным на ДЕ»25 мэВ. Величина запрещенной зоны Ее при комнатной температуре в В12Тез и вЬгТез была определена различными методами, например по температурной зависимости сопротивления, оптическими методами. Наиболее точные данные получены недавно прямыми измерениями с помощью туннельной спектроскопии. Туннельные исследования показали, что ширина запрещенной зоны теллурида

висмута при комнатной температуре Е^0,20 эВ и увеличивается до 0,25 эВ при понижении температуры до 4,2 К. В теллуриде сурьмы по туннельным измерениям £^0.25 эВ (при Т^ЗОО К) и £^0.26 эВ (при 7-4.2 К).

Описывается шестиэллипсоидная поверхность Ферми монокристаллов ВЬ-xSbxTe3, различия энергетического спектра для ВЬТез и SbjTe-i. Рассматриваются магнитные свойства разбавленных магнитных полупроводников на основе В12ТС3 и Sb2Te3, аномальный эффект Холла, влияние магнитных примесей на термоэлектрические свойства. Рассматриваются разбавленные магнитные полупроводники на основе теллуридов висмута и сурьмы, исследованию которых и посвящена данная диссертация. В разбавленных магнитных полупроводниках на основе Bi2Te3 и Sb^Tej наблюдается аномальный эффект Холла (АЭХ). Считается, что АЭХ в ферромагнитных материалах включает вклады, связанные с ассиметричным рассеянием ("skew scattering"), боковым смещением ("side jump") и фазой Беррн. Установлено, что в теллуридах висмута и сурьмы с магнитной примесью АЭХ определяется ассиметричным рассеянием.

Интерес к изучению свойств соединений на основе теллуридов и селенидов висмута и сурьмы вызывается целым рядом причин. Во-первых, эти полупроводники обладают высокой термоэлектрической эффективностью и широко используются в термоэлектрических преобразователях, холодильниках и иных термоэлектрических устройствах. Во-вторых, они являются объемными, и в отличие от пленок (например (Ga,Mn)As, (In,Mn)As) и при легировании магнитной примесью являются равновесными разбавленными магнитными полупроводниками. В-третьих, при введении в теллуриды висмута и сурьмы таких примесей, как Cr, V, Mn, Ti, достигается высокая однородность образцов, не наблюдается присутствие второй фазы.

Во второй главе описано изготовление, строение и свойства изучаемых образцов, а также методики их исследования. Рассказывается об использованных в работе методиках измерений температурных зависимостей сопротивления, магнетосопротивления и эффекта Холла, описана экспериментальная установка для автоматических измерений температурных зависимостей сопротивления, осцилляций Шубникова - де Гааза и эффекта Холла. Приводятся параметры

кристаллической решетки и объемы элементарной ячейки, полученные из рентгеновских измерений.

Дано описание методик магнитных измерений при помощи СКВИД-магнетометра при температурах 1,7-ЗООК, а также методика измерений эффекта Шубникова-де Гааза в сильных импульсных магнитных полях до 38 Тл.

Приведено описание созданной установки для измерения температурных зависимостей термоэдс, теплопроводности, электросопротивления в температурном интервале 7<Т<300 К и методика расчета термоэлектрической эффективности Ъ.

Приводится ряд параметров исследованных образцов. Исследовались образцы смешанных кристаллов (В11.х5Ьх)2Тез (у=0,25; 0,5; 0,75; 1). Изучалось влияние ва на гальваномагнитные, термоэлектрические и осцилляционные свойства образцов р-В!8ЬТез- Исследовались магнитные, гальваномагнитные и осцилляционные свойства образцов ЗЬгТез с примесью Ст. Кроме этого изучались термоэлектрические свойства монокристаллов ВЬ-х17еДез и Bi2.sFex.Se3.

Третья глава посвящена исследованию гальваномагнитных, осцилляционных и термоэлектрических свойств кристаллов (Вч-хЭЬхЭгТез и влиянию легирования С а на свойства монокристаллов В^ЯЫе?. Проведено исследование угловых зависимостей экстремальных сечений поверхности Ферми с помощью эффекта Шубникова-де Гааза при вращении направления поля в плоскости С1С3 монокристалла (В^^Ьо^Тез и определена анизотропия поверхности Ферми 8пш/8т|„=3,8.

В нелегированных образцах В18ЬТе3 наблюдаются две основные частоты осцилляций от зоны легких дырок, а также их вторая и третья гармоники. Две частоты связаны с тем, что при вращении магнитного поля в плоскости С1С3 6 эллипсоидов поверхности Ферми разбиваются на две группы - 2 и 4 эквивалентных эллипсоида. Из экспериментальных данных можно сделать вывод о том, что в смешанных кристаллах осцилляции от второй валентной зоной тяжелых дырок не проявляются. Пример осцилляций Шубникова - де Гааза при различных значениях угла при вращении магнитного поля в плоскости С1С3 приведены на рис. 1.

Теоретические зависимости угловых зависимостей экстремальных сечений поверхности Ферми были построены для шести эллипсоидов поверхности Ферми

со значениями параметров обратных эффективных масс ап =2.26, ап =32.5, «зз =11. Экспериментальные данные хорошо согласуются с теоретическими зависимостями при значении анизотропии / £т]п = 3,8 для угла наклона эллипсоидов к базисной плоскости в = 39° и приведены на рис. 2.

Рис. 1 Осцилляции Шубникова - де Гааза при различной ориентации магнитного поля в плоскости С]Сз

Рис. 2 Угловые зависимости эктремальных сечений поверхности Ферми: точки -эксперимент, сплошные линии —теория

Значение коэффициента Зеебека а для всех образцов почти линейно снижается с уменьшением температуры. Максимальное значение «=220 цУ/К было измерено для образца ЕНБЬТез при комнатной температуре, и оно снижалось до 35 цУ/К. при охлаждении образца до 77 К.

Температурные зависимости сопротивления легированных ва образцов ЕиЭЬТез приведены на рис. 3. В области температур Т>100 К они имеют степенной вид с показателем степени порядка 2. Отклонение показателя степени от 1.5 может быть связано с температурной зависимостью эффективной массы. Отметим, что легирование йа не изменяет тип рассеяния носителей тока. Увеличение содержания ва в смешанных кристаллах В!ЯЬТез приводит к заметному увеличению сопротивления при всех температурах из-за уменьшения концентрации дырок.

*

а в

о. 0.1

1 10 100 Т(К)

Рис. 3 Температурные зависимости сопротивления (В^ зХЬси^Те^Са) в логарифмическом масштабе

Таким образом Оа действует, как донор, хотя и является элементом III группы Периодической системы элементов, что связано с изменением количества точечных дефектов, ответственных за исходную концентрацию дырок, при легировании галлием.

Легирование йа увеличивает коэффициент Зеебека, незначительно при легировании 0.3ат% йа и почти в 2 раза при легировании 2ат% Оа. Одной из

3-В18ЬТе3{2а1%Са} 2-В1БЬТе3{0.3а1%Са}

1-В15ЬТе3

наиболее вероятных причин такого аномального роста термоэдс может быть рост плотности состояний на уровне Ферми за счет образования примесной зоны с делокализованными состояниями с большой эффективной массой при легировании Оа, как это наблюдалось при легировании Эп и 1п в теллуридах висмута или в РЬТе, легированном Т1. Теплопроводность кристаллов изменяется незначительно при легировании галлием, электрическое сопротивление растет. Все это приводит к тому, что значение безразмерной термоэлектрической эффективности ZT существенно увеличивается при легировании галлием, как показано на рис. 4.

1.0 0.8 0.6

Н 04 N

0.2 0.0 -0.2

Рис. 4 Зависимость безразмерной термоэлектрической эффективности 7Л от температуры в монокристаллах В!5ЬТе3{Са)

В четвёртой главе описывается магнитные, гальваномагнитные свойства, эффект Шубникова-де Гааза и термоэлектрические свойства монокристаллов ЗЬг. хСгхТез. Для всех образцов сопротивление уменьшается при понижении температуры и выходит на насыщение при низких температурах. В температурном интервале 150-300 К зависимости имеют степенной вид с показателем степени 1,2. Отклонение от значения 1.5 вероятно связано с зависимостью эффективной массы от температуры в этом температурном интервале. Сопротивление в легированных хромом образцах увеличивается, хотя в образце с большим содержанием хрома оно несколько меньше. Сопротивление в легированных образцах возрастает из-за

-л-В13Ые3

. -а- В15ЬТе3 {О.ЗаРУо ва} /

- о-В13ЬТе3 {2аГ/о Оа} / ^ Ж

У ■ дгю-с^9^"

0 ' 100 ' 200 ' 300

Т(К)

уменьшения концентрации дырок, а также из-за добавочного рассеяния дырок на локализованных магнитных моментах ионов хрома.

В исследуемых образцах обнаружен ферромагнетизм с температурами Кюри ТС~5,8К при содержании хрома 0,43 ат.%, а при 0,23 ат.% =2,ОК. Наблюдается отрицательное магнетосопротивление в слабых магнитных полях и аномальный эффект Холла - отклонение холловского сопротивления от линейной зависимости в слабых магнитных полях.

Обнаружена магнитная анизотропия, осью легкого намагничивания является ось Сз кристалла (перпендикулярно слоям). Намагниченность насыщения с точностью эксперимента соответствует »3 на один ион Сг. Эти данные свидетельствуют о том. что хром находится в состоянии Сг3+ со значением спина 5=3/2. На рис. 5 в качестве примера приведена зависимость магнитного момента от магнитного поля для образца ЗЬг'Гез с 0,43ат% Сг.

4,---■-■--

¿¿сдсли^ь......Д-----4

~ 'Л

2

О

> О

вь Те3 0.43%Сг . /'°впс2

в л .0° л

Й В С

^^ 11 3

"и ' о" В(Т)

Рис. 5 Зависимость намагниченности при Т=).7 К от магнитного поля В для двух ориентации В! IС3 и ВI I С; для образца БЬгТез с 0.43 ат% Сг

Из измерений эффекта Шубникова-де Гааза были получены концентрации легких дырок, которые уменьшаются при легировании хромом. Донорное действие Сг в области исследованных небольших концентраций связано с его влиянием на полярность связей. Слабая полярность связей 8Ь-Те приводит к наличию большого количества антиструктурных дефектов в решетке (атомы ЭЬ замещают атомы Те). Легирование Сг изменяет полярность связей, что приводит к изменению концентрации заряженных точечных дефектов, и, следовательно, к изменению концентрации дырок.

На рис. 6 приведены температурные зависимости термоэдс исследованных монокристаллов 5Ь2-хСгхТез. Термоэдс легированных хромом образцов при температурах выше 100 К существенно превышает термоэдс нелегированного образца. В области температур 10-15 К в температурной зависимости коэффициента Зеебека наблюдается пик, соответствующий пику теплопроводности и связанный с фоношшм увлечением. С использованием экспериментальных температурных зависимостей коэффициента Зеебека были получены зависимости параметра рассеяния от температуры. При температурах ниже 100 К параметр рассеяния приближается к значению г=-\/2, характерному для рассеяния на акустических фононах (г =3/2 в случае рассеяния на ионизированных примесях и г =■ 1/2 для рассеяния на полярных оптических фононах).

140 120 100 5Г во

3 60 ^ 40

20

0

0 50 100 150 200 250 300

Т(К)

Рис. 6 Температурные зависимости коэффициента Зеебека а для образцов 5Ь2.,Сг,Тез с различным содержанием хрома

В пятой главе описываются магнитные и термоэлектрические свойства р-В12-хРехТез и и-В12.хРех8ез. Повышение концентрации железа в образцах р-В12-кРехТез приводит к увеличению сопротивления и коэффициента Холла, в то время как увеличение концентрации железа в и-В^г-хРе^ез уменьшает и сопротивление, и коэффициент Холла. Таким образом, Ие в обоих случаях ведет себя как донор.

Температурная зависимость восприимчивости подчиняется закону Кгори-Вейса с парамагнитной температурой Кюри 0-27 К. Положительный знак

парамагнитной температуры Кюри в говорит о взаимодействии ферромагнитного типа между атомами магнитной примеси в образце. Ферромагнетизм в В^-хРехТез проявляется при низких температурах, осью легкого намагничивания является ось Сз кристалла.

Для монокристаллов р-В12-хРехТез и и-В12-хРех8ез измерены температурные зависимости коэффициента Зеебека, теплопроводности и сопротивления в температурном интервале 5<Т<300 К.

В случае квадратичного закона дисперсии и изотропного времени

релаксации г = т0сг коэффициент Зеебека имеет вид

Здесь г - параметр, характеризующий механизм рассеяния: г = -1/2 для рассеяния на акустических фонолах, г-\12 для рассеяния на оптических фононах, г = 312 для рассеяния на ионизованной примеси. По экспериментальным данным, использую вышеприваеденную формулу, были получены зависимости параметра рассеяния от температуры. Получено, что при промежуточных температурах параметр рассеяния приближается к значению г=-1/2.

При температуре 300 К, коэффициент Зеебека увеличивается в р-теллуриде висмута при легировании железом, в то время как в и-селениде висмута с примесью железа коэффициент Зеебека уменьшается. Это связано в первую очередь с изменением концентрации носителей заряда. Термоэдс изменяется почти линейно при понижении температуры. Термоэлектрическая эффективность 7.'Г при легировании железом практически не изменилась в л-селениде висмута при промежуточных температурах и увеличилась при Т<50 К. В р-теллуриде висмута Термоэлектрическая эффективность уменьшилась из-за существенного увеличения сопротивления образцов.

а(Г) =

к, (2Г + 5^3/2(|;)

- щ , где ^ (т;) = /(е* п + 1)]аЬ - интеграл Ферми.

) о

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 - Изучен эффект Шубникова-де Гааза в смешанных монокристаллах (В^. х8Ь,)2Тез, определена анизотропия поверхности Ферми, которая составляет 8тах/8тш=3,8. Осцилляции от второй зоны тяжелых дырок не проявляются во всем исследованном диапазоне магнитных полей и углов.

2 - Исследовано влияние примеси Оа на температурные зависимости сопротивления, эффект Шубникова - де Гааза монокристаллов (ВЬ-хБЬхЬТез. Установлено, что элемент третьей группы периодической системы элементов Д.И. Менделеева ва проявляет донорные свойства, то есть начальная концентрация дырок уменьшается при легировании. Это связано с подавлением образования точечных дефектов, ответственных за исходную высокую концентрацию дырок, при легировании Ба.

3 - Изучено влияние Оа на теплопроводность и коэффициент Зеебека смешанных монокристаллов (Вм.^Ь^гТез в широком температурном интервале. Установлено, что легирование ва смешанных монокристаллов (Вм-хЗЬ^ЬТез аномально повышает коэффициент Зеебека, что можно объяснить ростом плотности состояний за счет образования примесной зоны, при этом термоэлектрическая эффективность увеличивается.

4 - В разбавленных магнитных полупроводниках 8Ь2-хСгхТез обнаружен переход в ферромагнитное состояние при температуре Кюри Тс, которая растет с ростом концентрации хрома, достигая Тс~5,8 К при содержании хрома 0,43 ат%. Наблюдается отрицательное магнетосопротивление и аномальный эффект Холла при низких температурах, что характерно для разбавленных магнитных полупроводников. Обнаружена магнитная анизотропия. Легкая ось намагниченности направлена вдоль кристаллографической оси С}.

5 - Из частот эффекта Шубникова-де Гааза в кристаллах Sb2-xCrxTe3 рассчитаны значения энергий Ферми и концентраций дырок, которые уменьшаются при легировании, то есть Сг проявляет донорные свойства в исследованном диапазоне концентраций.

6 - Исследованы термоэлектрические свойства монокристаллов ЯЬ2.хСгхТез. Обнаружено, что, введение Сг в вЬгТез увеличивает коэффициент Зеебека при температурах выше 100 К.

7 - Исследованы термоэлектрические свойства монокристаллов />-В12-хРе*Тез и 7!-Bi2-xFexSe3. Обнаружено, что, введение Fe в В1гТез увеличивает коэффициент Зеебека а, то время как в w-BÎ2.sFexSe3 а уменьшается. Термоэдс изменяется почти линейно при понижении температуры.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. В.А. Кульбачинский, ИМ. Тарасов, Э. Брюк, "Аномальный эффект Холла и ферромагнетизм в новом разбавленнгом магнитном полупроводнике Sb|.KCrxTe3" Письма в ЖЭТФ, Т. 87, вып. 7, стр. 426-430 (2005).

2. П.М. Тарасов, В.А. Кульбачинский, "Ферромагнетизм и транспорт в новых разбавленных магнитных полупроводниках Sbi.xCrxTe3" Сборник тезисов Одиннадцатой Всероссийской Научной Конференции Студентов-Физиков (ВНКСФ-11), 24-31 марта Екатеринбург 2005, стр. 222.

3. В.А. Кульбачинский, А.Ю. Каминский, П.М. Тарасов, П. Лостак, "Поверхность Ферми и термоэдс смешанных кристаллов (Bii.xSbx)2Te3<Sn,Ag>" ФТТ, Т. 48, вып. 5, стр. 594-601 (2006).

4. В.А. Кульбачинский, П.М. Тарасов, Э. Брюк, "Ферромагнетизм в новом разбавленном магнитном полупроводнике Sbi.xCrxTe3" ЖЭТФ, Т. 128, № 3(9), стр. 615-622 (2005).

5. V.A. Kulbachinskii, P.M. Tarasov, Е. Bruck "Anomalous transport and ferromagnetism in the diluted magnetic semiconductors Sb|.xCrxTe3" Physica B, V.3C8, p. 32-41 (2005).

6. V. A. Kulbachinskii, A. V.G. Kytin, P. M. Tarasov, "Fermi surface and thermoelectric power of (В^БЬ-ОгТез single crystals doped by Ag, Sn, Ga" Book of abstract XXV International Conference on Thermoelectricity, Wien, Austria, p.25 (2006).

7. V. A. Kulbachinskii, A. V.G. Kytin, P. M. Tarasov, "Fermi surface and thermoelectric power of (Bii-xSbx)2Te3 single crystals doped by Ag, Sn, Ga" XXV International Conference on Thermoelectricity, Wien, Austria, Proceedings ICT'06, p. 459-464 (2006).

8. П.М. Тарасов, B.A. Кульбачинский, В.Г. Кытин, "Термоэлектрические свойства и ферромагнетизм разбавленных магнитных полупроводников Sb2-xCrxTe3" Труды 34 Совещания по физике низких температур, Сент. 2006, Ростов-на Дону - Лоо, Том 2, стр. 98-99.

9. П.М. Тарасов, В.А. Кульбачинский, В.Г. Кытин, "Термоэлектрические свойства и ферромагнетизм разбавленных магнитных полупроводников Sb2.xCrxTe3n ЖЭТФ, Т.132, № 1(7), стр. 31-36 (2007).

10. Н.А. Юзеева, П.М. Тарасов, "Влияние Ga на термоэлектрические свойства и эффект Шубникова-де Гааза смешанных кристаллов (Bio.sSbo.s^Tes", материалы конференции ВНКСФ-13, 20-26 апреля 2007г., Ростов-на-Дону - Таганрог, стр. 345-346.

11. В.А. Кульбачинский, П.М. Тарасов, В.Г. Кытин, Н.А. Юзеева, "Термоэлектрические свойства и поверхность Ферми монокристаллов p-(Bii. х8Ьх)гТез", VIII Российская конференция по физике полупроводников, Екатеринбург, 30 сентября-5 октября 2007, Тезисы докладов, стр.54.

12. В.А. Кульбачинский, П.В. Гурин, П.М. Тарасов, А.Б. Давыдов, Ю.А. Данилов, О.В. Вихрова, "Транспорт, магнитотранспорт и ферромагнетизм в разбавленных магнитных полупроводниках"-обзор, ФНТ, Т.ЗЗ, №2/3, с.239-255 (2007).

13. Н.А. Юзеева, П.М. Тарасов, В.А. Кульбачинский, Влияние Сг на магнитные, гальваномагнитные и термоэлектрические свойства монокристаллов БЬгТез, материалы конференции ВНКСФ-14, 26 марта-3 апреля 2008г., Уфа, стр. 297-298.

Подписано к печати р.Я. Р4-.09 Тираж 100 Заказ ?2

Отпечатано в отделе оперативной печати физического факультета МГУ

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Тарасов, Павел Михайлович

Введение

Глава 1. Магнитные и термоэлектрические свойства разбавленных магнитных полупроводников на основе (Шхх8Ьх)2Тез

§1.1 Кристаллическая структура и энергетический спектр

§1.2 Гальваномагнитные свойства (роль точечных дефектов) и аномальный эффект Холла

§1.3 Магнитные свойства разбавленных магнитных полупроводников на основе В^Тез и БЬгТез

§ 1.4 Поверхность Ферми монокристаллов Въ.х8ЬхТез

§1.5. Влияние магнитных примесей на термоэлектрические свойства

Глава 2. Методики измерений и образцы

§2.1. Методики измерений

2.1.1 Температурные зависимости сопротивления

2.1.2 Магнитные измерения

2.1.3 Эффект Холла

2.1.4 Эффект Шубникова - де Гааза

2.1.5 Коэффициент Зеебека и теплопроводность

§2.2. Образцы

Глава 3. Гальваномагнитные, осцилляционные и термоэлектрические свойства кристаллов (ШихвЬх^Тез и влияние легирования Са

§3.1. Эффект Шубникова-де Гааза. Угловые зависимости экстремальных сечений поверхности Ферми в (Вм^Ь^Тез

§3.2 Гальваномагнитные и термоэлектрические свойства

Глава 4. Магнитные и термоэлектрические свойства 8Ь2хСгхТез

§4.1 Магнитные свойства

§4.2 Гальваномагнитные свойства

§4.3 Эффект Шубникова-де Гааза

§4.4 Термоэлектрические свойства

Глава 5. Ферромагнетизм и особенности термоэлектрических свойств разбавленных магнитных полупроводников В12.хРехТе3, В12хГех8е

§5.1 Магнитные свойства р-В12.хРехТез и л-В^РехБез

§5.2 Термоэлектрические свойства

 
Введение диссертация по физике, на тему "Термоэлектрические, гальваномагнитные и магнитные свойства легированных монокристаллов (Bi1-xSbx)2Te3"

Актуальность темы. Полупроводниковые материалы на основе теллурида висмута и сурьмы в настоящее время являются самыми эффективными при комнатной температуре и широко используемыми для термоэлектрических преобразователей энергии, холодильников, термостатов. Поиск путей увеличения термоэлектрической эффективности этих веществ, кроме фундаментального научного значения, имеет и прикладное значение для решения практических задач получения низких температур термоэлектрическими методами. В последнее время были достигнуты существенные достижения в информационных технологиях, микроэлектронике, где наряду с традиционными приборами с зарядовой связью стали использовать спин электрона. За открытие и практическое применение эффекта гигантского магнетосопротивления в 2007 г. ученым А. Ферту (А.Рег!) и П. Грюнбергу (Р. ОгипЬе^) была присуждена Нобелевская премия по физике. При введении в кристаллическую решетку полупроводника атомов магнитной примеси (например, марганца или железа) в настолько малом количестве, так что прямое обменное взаимодействие между магнитными атомами отсутствует, образуется так называемый разбавленный магнитный полупроводник (РМПП). При этом взаимодействие магнитных атомов осуществляется через свободные носители тока. До настоящего времени было установлено, что РМПП на основе элементов III и V или II и IV групп периодической системы элементов Д.И. Менделеева переходят при низких температурах в ферромагнитное состояние. Это открывает возможности применения таких материалов в спинтронике. Совсем недавно был открыт ферромагнетизм в разбавленном магнитном полупроводнике - теллуриде висмута с Ре, после чего в ферромагнетизм обнаружили в теллуриде сурьмы с V при низких температурах. Обнаружено влияние магнитных примесей на термоэдс, сопротивление, магнитные и осцилляционные свойства таких кристаллов.

Исследование материалов, обладающих высокой термоэлектрической эффективностью Z = alcrlk ( ст и к — электро- и теплопроводность, а - коэффициент термоэдс), в настоящее время особенно актуальна. Оптимальные величины параметров достигаются введением различных легирующих примесей. При этом необходимо получить фундаментальные физические свойства материала, такие как концентрация носителей тока, их подвижность, анизотропия проводимости и анизотропия поверхности Ферми, и так далее.

Слоистые кристаллы на основе теллуридов« висмута и сурьмы легко легируются. При смешивании В12Тез и ЗЬгТез в пропорции (1-х)/х получается смешанный кристалл (В^.хЗЬОзТез. Аналогично можно получить смешанный кристалл на основе двух халькогенидов одного и того же элемента V группы системы Менделеева. Например, в случае ЕИгТез и ЕИгЭез образуется смешанный кристалл ЕИ2Тезу8еу. Возможны различные сочетания из элементов ЭЬ, Аб и Те, Бе, Б. Смешанные кристаллы представляют особый интерес, так как именно в них наблюдаются максимальные значения термоэффективности Ъ, и для технических приложений используются именно они.

В качестве легирующих примесей можно использовать 1п, Бп, ве. Однако до настоящего времени практически не изучено влияние Оа на энергетический спектр смешанных кристаллов (Вм.х8Ьх)2Тез. В то же время известно, что легирование оловом или индием теллурида висмута приводит к появлению примесной зоны.

До настоящего времени отсутствовали данные о термоэлектрической эффективности РМПП на основе теллурида сурьмы и влиянии магнитных примесей на осцилляционные свойства таких кристаллов.

Цель работы. Целью данной работы является систематическое изучение влияния легирования хромом на гальваномагнитные, термоэлектрические, осцилляционные и магнитные свойства слоистых монокристаллов БЬгТез в температурном интервале 1,7 -300 К. Кроме этого, в работе исследован эффект Шубникова-де Гааза с целью получения информации о поверхности Ферми, её анизотропии, энергетическом спектре смешанных монокристаллов (Bii.xSbx)2Te3. Изучено влияние^ галлия на термоэлектрические, гальваномагнитные и осцилляционные свойства смешанных кристаллов (Bii.xSbx)2Te3 и влияние железа на термоэлектрические свойствар-В1гТез и «-Bi2Se3. Основные научные задачи работы

1. Исследовать гальваномагнитные, термоэлектрические и осцилляционные эффекты в монокристаллах Sb2Te3, легированных хромом, в зависимости от уровня легирования в широком интервале температур.

2. Изучить поверхность Ферми и определить её анизотропию у монокристаллов (Bi,.xSbx)2Te3.

3. Исследовать гальваномагнитные и термоэлектрические эффекты в смешанных монокристаллах (Bio.sSbo.5)2Te3, легированных галлием.

4. Исследовать влияние легирования магнитными атомами железа на термоэлектрические свойствар-Ы^^з и «-Bi2Se3.

Научная новизна и положения, выносимые на защиту

1. Установлено, что хром, введённый в SbiTe3, проявляет донорные свойства. Обнаружен ферромагнетизм в Sb2-xCrxTe3 с легкой осью намагниченности вдоль оси Сз кристалла, аномальный эффект Холла, отрицательное магнетосопротивление при низких температурах: Температура перехода в ферромагнитное состояние Тс растет при увеличении содержания хрома, достигая Г<~5.8 К при х=0.0215.

2. Определена анизотропия поверхности Ферми прямыми измерениями угловых зависимостей экстремальных сечений поверхности Ферми с помощью эффекта Шубникова-де Гааза монокристаллов (Bio 5Sbo.5hTe3.

3. Показано, что в смешанных монокристаллах /?-(Bio.5Sbo.s)2Te3 легирование галлием вызывает донорный эффект. Наблюдается сильное увеличение термоэдс и термоэлектрической эффективности при легировании галлием^-(Bio.sSbo 5)гТе3.

4. В образцах /?-Bi2Te3 и n-Bi2Se3 железо проявляет донорные свойства и увеличивает термоэдс в р-ЕПгТез, в то время как в и-ШоЗез термоэдс уменьшается. Термоэлектрическая эффективность в первом случае уменьшается, а во втором практически не изменяется при комнатной температуре и возрастает в области температур Т<50 К.

Практическая ценность результатов работы

Практическая значимость диссертации определяется тем, что полученные в настоящей работе результаты способствуют развитию фундаментальных знаний о разбавленных магнитных полупроводниках на основе теллуридов висмута и сурьмы и смешанных кристаллах (Bii.xSbx)2Te3. Совокупность данных о влиянии легирования галлием, хромом и железом на термоэлектрические, гальваномагнитные свойства и энергетический спектр необходима для оптимизации устройств и приборов на основе теллуридов висмута и сурьмы. Применение исследованных примесей улучшает термоэдс, а магнитные примеси могут быть использованы для создания. новых твердотельных приборов с управлением магнитным полем. Результаты исследований могут быть положены в основу разработки перспективной технологии получения материалов с заданными свойствами на базе полупроводников типа теллуридов висмута и сурьмы. Апробация

Результаты работы докладывались на следующих конференциях:

1) XXV International Conference on Thermoelectricity, Wien, Austria, (2006).

2) Всероссийской Научной Конференции Студентов-Физиков: ВНКСФ-11, Екатеринбург 2005; ВНКСФ-13, Ростов-на-Дону - Таганрог 2007; ВНКСФ-14, Уфа (2008).

3) 34 Совещании по физике низких температур, Ростов-на Дону - JToo (2006).

4) VIII Российская конференция по физике полупроводников, Екатеринбург (2007).

Публикации по теме диссертации

1. В.А. Кульбачинский, П.М. Тарасов, Э. Брюк, "Аномальный эффект Холла и ч ферромагнетизм в новом разбавленнгом магнитном полупроводнике Sbi-xCrxTe3" Письма в ЖЭТФ, Т. 87, вып. 7, стр. 426-430 (2005).

2. П.М. Тарасов, В.А. Кульбачинский. "Ферромагнетизм и транспорт в новых разбавленных магнитных полупроводниках SbixCrxTe3" Сборник тезисов Одиннадцатой Всероссийской Научной Конференции Студентов-Физиков (ВНКСФ-11), 24-31 марта Екатеринбург 2005, стр. 222.

3. В.А. Кульбачинский, А.Ю. Каминский, П.М. Тарасов, П. Лостак, "Поверхность Ферми и термоэдс смешанных кристаллов (Bii4Sbx)2Te3<Sn,Ag>" ФТТ, Т. 48, вып.5, стр. 594-601 (2006).

4. В.А. Кульбачинский, П.М. Тарасов, Э. Брюк, "Ферромагнетизм в новом разбавленном магнитном полупроводнике Sbi-xCrxTe3" ЖЭТФ, Т. 128, № 3(9), стр. 615-622 (2005).

5. V.A. Kulbachinskii, P.M. Tarasov, Е. Briick "Anomalous transport and ferromagnetism in the diluted magnetic semiconductors Sbi-xCrxTe3" Physica B, V.368, p. 32-41 (2005).

6. V. A. Kulbachinskii, A. V.G. Kytin, P. M. Tarasov, "Fermi surface and thermoelectric power of (BiixSbx)2Te3 single crystals doped by Ag, Sn, Ga" Book of abstract XXV International Conference on Thermoelectricity, Wien, Austria, p.25 (2006).

1 7. V. A. Kulbachinskii, A. V.G. Kytin, P. M. Tarasov, "Fermi surface and thermoelectric power of (BiixSbx)2Te3 single crystals doped by Ag, Sn, Ga" XXV International Conference on Thermoelectricity, Wien, Austria, Proceedings ICT'06, p. 459-464 (2006). 8. П.М. Тарасов, В.А. Кульбачинский, В.Г. Кытин, "Термоэлектрические свойства и ферромагнетизм разбавленных магнитных полупроводников Sb2-xCrxTe3" Труды 34 Совещания по физике низких температур, Сент. 2006, Ростов-на Дону - Jloo, Том 2, стр. 98-99.

9. П.М. Тарасов, B.A. Кульбачинский. В.Г. Кытин, "Термоэлектрические свойства и ферромагнетизм разбавленных магнитных полупроводников Sb2-xCrxTe3" ЖЭТФ, Т.132, №1(7), стр. 31-36 (2007).

10. H.A. Юзеева, П.М. Тарасов, "Влияние Ga на термоэлектрические свойства и эффект Шубникова-де Гааза смешанных кристаллов (Bio.sSbo.sbTea", материалы конференции ВНКСФ-13, 20-26 апреля 2007г., Ростов-на-Дону - Таганрог, стр. 345-346.

11. В.А. Кульбачинский, П.М. Тарасов, В.Г. Кытин, H.A. Юзеева, "Термоэлектрические свойства и поверхность Ферми монокристаллов p-(Bii.xSbx)2Te3", VIII Российская конференция по физике полупроводников, Екатеринбург, 30 сентября-5 октября 2007, Тезисы докладов, стр.54.

12. В.А. Кульбачинский, П.В. Турин, П.М. Тарасов, А.Б. Давыдов, Ю.А. Данилов, О.В. Вихрова, "Транспорт, магнитотранспорт и ферромагнетизм в разбавленных магнитных полупроводниках"-обзор, ФНТ, Т.ЗЗ, №2/3, с.239-255 (2007).

13. H.A. Юзеева, П.М. Тарасов, В.А. Кульбачинский, Влияние Сг на магнитные, гальваномагнитные и термоэлектрические свойства монокристаллов ЭЬгТез, материалы конференции ВНКСФ-14, 26 марта-3 апреля 2008г., Уфа, стр. 297-298. к wM

 
Заключение диссертации по теме "Физика низких температур"

Основные результаты и выводы

Изучен-эффект Шубникова-де Гааза в смешанных монокристаллах (В^.хЗЬОгТез, определена анизотропия поверхности Ферми, которая составляет 8тах/8т;п=3,8. Осцилляции магнетосопротивления от второй зоны тяжелых дырок не проявляются во всем исследованном диапазоне магнитных полей и углов.

Исследовано влияние примеси ва на температурные зависимости сопротивления, эффект Шубникова - де Гааза монокристаллов (В^.хБЬх^Тез. Установлено, что элемент третьей группы периодической системы элементов Д.И. Менделеева ва проявляет донорные свойства, то есть начальная концентрация дырок уменьшается при легировании. Это связано с подавлением образования точечных дефектов, ответственных за исходную высокую концентрацию дырок, при легировании Са.

Изучено влияние ва на теплопроводность и коэффициент Зеебека смешанных монокристаллов (Вм.хБЬОаТез в широком температурном интервале. Установлено, что легирование ва смешанных монокристаллов (Вц.х8Ьх)2Тсз аномально повышает коэффициент Зеебека, при этом термоэлектрическая эффективность увеличивается, что можно объяснить ростом плотности состояний за счет образования примесной зоны.

В разбавленных магнитных полупроводниках 8Ь2-чСгхТе3 обнаружен переход в ферромагнитное состояние при температуре Кюри Тс, которая растет с ростом концентрации хрома, достигая Тс~5,8 К при содержании хрома 0,43 ат%. Наблюдается отрицательное магнетосопротивление и аномальный эффект Холла при низких температурах, что характерно для разбавленных магнитных полупроводников. Обнаружена магнитная анизотропия. Легкая ось намагниченности направлена вдоль кристаллографической оси С?.

Из исследования эффекта Шубникова-де Гааза в кристаллах 8Ь2.хСгхТез рассчитаны значения энергий Ферми и концентраций дырок, которые уменьшаются при легировании хромом, то есть Сг проявляет донорые свойства.

Исследованы термоэлектрические свойства 8Ь2.хСгхТез. Обнаружено, что, введение Сг в 8ЬгТез увеличивает коэффициент Зеебека при температурах выше 100 К.

Исследованы термоэлектрические свойства монокристаллов />-В12-хРехТез и п-Вг2-хРеч8ез. Обнаружено, что, введение Ре в В12Те3 увеличивает коэффициент Зеебека а, то время как в и-ЕИ2-хРех8ез а уменьшается. Термоэлектрическая эффективность в п-В12-хРех8ез возрастает в области температур Т<50 К при легировании железом.

Заключение

В заключение хотелось бы поблагодарить моего научного руководителя, профессора Владимира Анатольевича Кульбачинского, за руководство моей научной работой, предоставление интересной темы для диссертационной работы и помощь при работе над нею; Владимира Геннадьевича Кытина за большую помощь, оказанную мне в проведении экспериментов и интерпретации результатов исследований; Романа Анатольевича Лунина, за помощь в математической обработке и интерпретации результатов исследований, а также всех сотрудников кафедры физики низких температур и сверхпроводимости за теплую дружескую атмосферу на кафедре, внимание и поддержку, способствующие выполнению данной работы.

 
Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Тарасов, Павел Михайлович, Москва

1. Б.М. Гольцман, В.А. Кудинов, И.А. Смирнов, Полупроводниковые термоэлектрические материалы на основе Bi2Te3. Москва, Наука, 1972, 320 с.

2. Г.Т. Алексеева, М.В. Ведерников, П.П. Константинов, В.А. Кутасов, JI.H. Лукьянова, Тепловые и термоэлектрические свойства твердых растворов Bi2.^SbxТе3-xSey. ФТП, 1996, 30(5), с. 918-923.

3. Н. Kohler, Nonparabolicity of the highest valence band of Bi2Te3 from Shubnikov-de Haas effect. Phys. Stat. Sol. B, 1976, 74, p. 591-600.

4. A. von Middendorff, G. Landwehr, Evidence for a second valence band in p-type Bi?Te3from magneto-Seebeck andSubnikov-de Haas data. Sol. State Commun.,1972,11, p. 203-207.

5. V.A. Kulbachinskii, M. Inoue, M. Sasaki, H. Negishi, W.X. Gao, K. Takase, Y. Giman, P. Lostak, J. Horak, Valence-band energy spectrum of solid solutions of narrow-gap-semiconductor Bi2-xSnxTe3 single crystals. Phys. Rev. B, 1994, 50, p. 16921-16930.

6. V.A. Kulbachinskii, N. Miura, H. Nakagawa, C. Drashar, P. Lostak, Influence ofTi doping on galvanomagnetic properties and valence band energy spectrum of Sb2-xTixTe3 single crystals, J. Phys. C, 1999,11,5273-5282.

7. И.А. Смирнов, A.A. Андреев, B.A. Кутасов, Влияние сложной валентной зоны на тетовые и электрические свойства Sb?Te3. ФТТ, 1968, 10(6), с. 1782-1787.

8. М.П. Волоцкий, Т.С. Гудкин, З.М. Дашевский, В.И. Кайданов, И.В. Сгибнев, Исследование сложной структуры краев зон и механизма рассеяния носителей в монокристаллах системы Bi-Sb-Te. ФТП, 1974, 8(5), с. 1044-1047.

9. В.А. Кульбачинский, А.Н. Чайка, З.М. Дашевский, П. Лостак, Я. Хорак, Эффект Шубникова-де Гааза и энергетический спектр твердых растворов InxSb2-xTe3, ФТТ, 37, №7, 1997-2001 (1995).

10. Н. Kohler, A. Freudenberger, Investigation of the Highest Valence Band in (.Bij.xSbx)2Te3, phys. stat. sol. (b), 195, 195-203 (1977).

11. E.B. Олешко, B.H. Королышин, Квазирелятивистский зонный спектр селенида висмута. ФТП, 1985,19(10), с. 1839-1841 (1985).

12. Е.В. Олешко, В.Н. Королышин, Электронные свойства слоистых полупроводниковых кристаллов группы А%в1!, Украинский физический журнал, 31, №6, 919-924 (1986).

13. P. Pecheur and G. Toussaint, Electronic strucuture and bonding in bismuth telluride, Phys. Lett. A, 135, №3, 223-226 (1989).

14. S.K. Mishra, S. Satpathy and O. Jepsen, Electronic structure and thermoelectric properties of bismuth telluride andselenide, J. Phys.: Condens. Matter 9, 461-470 (1997).

15. V.A. Greanya, W.C. Tonjes, R. Liu, C.G. Olson, D.-Y. Chung, and M.G. Kanatzidis, Electronic structure ofBi2Te3 studied by angle-resolvedphotoemission, Phys. Rev. В., 62, №24, 16425-9(2000).

16. P. Larson, S.D. Mahanti, and M.G. Kanatzidis, Electronic structure of Bi2Te3 and BaBiTe3, Phys. Rev. В., 61, №12, 8162-8171 (2000).

17. P. Larson, V.A. Greanya, W.C. Tonjes, R. Liu, S.D. Mahanti, and C.G. Olson, Electronic structure of Bi2X3 (X—S, Se, T) compounds: Comparison of theoretical calculations with photoemission studies, Phys. Rev. В., 65, 085108-1-085108-9 (2000).

18. P. Larson, Effect of pm corrections in the electronic structure of Bi?Te3 compounds, Phys. Rev. В., 68,155121-1-155121-8 (2003).

19. S.J. Youn, A.J. Freeman, First-principles electronic structure and its relation to thermoelectric properties ofBi2Te3, Phys. Rev. B, 63, 085112-1-0851124 (2001).

20. В.Н. Корольппин, К.Д. Товстюк, Свойства симметрии энергетических зон кристаллов ромбоэдрической сингонии. Украинский физический журнал, 17(11), с. 1819-1826 (1972).

21. S. Shigetomi, S. Mori, J. Phys. Soc. Jap., Electrical properties ofBi2Te3, 11(9), p. 915-919 (1956).

22. C.B. Satterwaite, R.W. Ure, Electrical and thermal properties ofBi2Te3. Phys. Rev., 108(5), p. 1164-1170(1957).

23. T.C. Haiman, B. Paris, S.E. Miller, H.L. Goering, Preparation and some physical properties ofBi2Te3, Sb2Te3, andAs2Te3. J. Phys. Chem. Solids, 2, p. 181-190 (1957).

24. J: Black, E.M. Conwell, L. Seigle, C.W. Spencer, Electrical and optical properties of some M"2v'b N"3v"b semiconductors. J. Phys. Chem. Solids, 2, p. 240-251 (1957).

25. R. Sehr, L.R. Testardi, The optical properties of p-type Bi2Te3- Sb2Te3 alloys between 2-15 microns. J. Phys. Chem. Solids, 23, p. 1219-1224 (1962).

26. G.A. Thomas, D.H. Rapkine, R.B. Van Dover, L.F. Mattheiss, W.A. Sunder, L.F. Schneemeyer, J.V. Waszczak, Large electronic-density increase on cooling a layered metal: DopedBi2Te3. Phys.Rev. B, 46(3), p. 1553-1556 (1992).

27. С.Д. Шутов, B.B. Соболев, Л.И. Смешливый, Полупроводниковые соединения и их твердые растворы, под ред. С.И. Радауцана. Кишинев, 1970, 155 с.

28. В.А. Кульбачинский, X. Озаки, И. Миахара, К. Фунагай, Температурные зависимости запрещенной зоны Bi2Te3 и Sb?Te3, полученные методом туннельной спектроскопии, ЖЭТФ, 2003,124,1358-1366.

29. К. Funagai, Y. Miyahara, Н. Ozaki, V.A. Kulbachinskii, Tunneling spectroscopy of Band Edge Structures of Bi2Te3 and Sb2Te3. Proceedings of International Conference on Thermoelectrics, Chief ed. T. Caillat (Pasadena, USA, March 1996), p. 408-411.

30. N.B. Brandt, V.A. Kulbachinskii, Pressure spectroscopy of impurity states and band structure of bismuth telluride. Semicond. Sci. Technol., 1992, 7(7), p. 907-911.

31. G. Offergeld, J. van Cakenberghe, Stoichiometry of Bismuth Telluride and Related Compounds, Nature 184, 185 (1959).

32. G. Offergeld, J. van Cakenberghe, Determination de la composition a fusion congruente de semiconducteurs binaires par analyse thermique différentielle: Application a Bi2Te3, Sb2Te3 et Bi2Se3, J. Phys. Chem. 11,310(1959).

33. G.R. Miller, Che-Yu-Li, J. Phys. Chem. Sol. 26, 173 (1965).

34. J. Horak, P. Lostak, C. Drasar, J.S. Dyck, Z. Zhou, С. Uher, Defect structure of Sb2.xMnxTe3 single crystals, J. Sol. St. Chem. 178, 2907-2912 (2005).

35. J. Horak, P.C. Quay le, J.S. Dyck, C. Drasar, P. Lostak,C. Uher, Defect structure of Sb2-xCrxTe3 single crystals, J. App. Phys. 103, 013516 (2008).

36. Б.А. Ефимова, И.Я. Коренблит, В.И. Новиков, А.Г. Остроумов, Анизотропия галъваномагнитных свойствp-Bi2Te3, ФТТ, 3, (№9), 2746-2760 (1961).

37. K.W. Edmonds, К. Y. Wang. R.P. Campion et al., Appl. Phys. Lett. 81, ЗОЮ (2003).

38. A. Van Esch, L. Van Bockstal, J. De Boeck et al., Phys. Rev. В 56, 13103 (1997).

39. M. Nazmul, T. Amemiya, Y. Shuto et. al., Phys. Rev. Lett. 95, 017201 (2005).

40. T. Wojtowicz, W.L. Lim, X. Liu et al., Appl. Phys. Lett. 83, 4220 (2003).

41. T. Jungwirth, J. Sinova, J. Masek, J. Kucera, A. H. MacDonald, Theory of ferromagnetic (III,Mn)V semiconductors, Reviews of Modern Physics, V.78, 800-864 (2006).

42. T. Jungwirth, Q. Niu, and A. H. McDonald, Phys. Rev. Lett. 88, 207208 (2002).

43. M. Berry, M. Berry, Quantal phase factors accompanying adiabatic changes, Proc. R. Soc. Lond. A 392, 45-57 (1984).

44. T. Dietl, F. Matsukura, H. Ohno et al., condmat/0306484 (2003).

45. J.S. Dyck, C. Drasar, P. Lostak, C. Uher, Low-tempearture ferromagnetic properties of the diluted magmetic semiconductor Sb2.xCrxTe3, Phys.Rev. В., 71, 115214-1-115214-6 (2005).

46. N.B. Brandt, V.V. Moshchalkov, Semimagnetic semiconductors, Advances in Physics, 33, №3,193-256(1984).

47. И.И. Ляпилин, И.М. Цидильковский, Узкощелевые полумагнитные полупроводникики, УФН. Т. 146. вып 1. № 5. 35-72 (1985).

48. J.K. Furdyna, Diluted magnetic semiconductors. J. Appl. Phys., 1988, 64(4), p. R29-R64.

49. Полумагнитные полупроводники, под ред. Я. Фурдыны и Я. Коссута (перевод с англ. под ред. И.М. Цидильковского (Semiconductors and Semimetals, V.35, Diluted Magnteic Semiconductors) М.Мир, 1992, 496 стр.

50. H. Munekata, H. Ohno, S. von Molnar, Armin Segmiiller, L.L. Chang, L. Esaki, Diluted Magnetic III-VSemiconductors, Phys. Rev. Lett., 63, #17, 1849-1852 (1989).

51. H. Ohno, H. Munekata, T. Penney, S. von Molnar, and L. L. Chang, Magnetotransport properties ofp-type (In,Mn)As diluted magnetic III-V semiconductors, Phys. Rev. Lett., 68, #17, 2664-2667 (1992).

52. H. Ohno, Making Nonmagnetic Semiconductors Ferromagnetic, Science, 281, 951- 956 (1998).

53. В. А. Иванов, Т. Г. Аминов, В. М. Новоторцев, В. Т. Калинников, Спинтроника и спинтронные материалы, Известия Академии наук. Серия химическая, № 11, стр.22552303 (2004).

54. I. Zutic, О. Fabian, S. Das Sarma, Spintronics: Fundamentals and applications, Rev. Mod. Phys. 76, 323-410(2004).

55. B.A. Кульбачинский, П.В. Турин, П.М. Тарасов, А.Б. Давыдов, Ю.А. Данилов, О.В. Вихрова, Транспорт, магнитотранспорт и ферромагнетизм в разбавленных магнитных полупроводниках, ФНТ, 33, №2/3, с.239-255 (2007).

56. Т. Jimgwirth, J. Masek, J. Sinova, A.H. MacDonald, Ferromagnetic temperature enhancement in (Ga,Mn)As semiconductors by carbon doping. Phys. Rev. B, 68(16), p. 161202161205 (2003).

57. J.S. Dyck, P. Swanda, P. Lostak, J. Horak, W. Chen, C. Uher, Magnetic and transport properties of V2-VI3 diluted magnetic semiconductor Sb2-xMnxTe3 . J. Appl. Phys., 94(12), p. 7631-7635 (2003).

58. B.A. Кульбачинский, П.М. Тарасов, Э. Брюк, Аномальный эффект Холла и ферромагнетизм в новом разбавленном магнитном полупроводнике Sb2.xCrxTe3, Письма в ЖЭТФ, 81, 426-430 (2005).

59. J.S. Dyck, P. Hajek, P. Lost'ak, С. Uher, Diluted magnetic semiconductors based on Sb2. xVxTe3 (0.01<x<0.03). Phys. Rev. B, 65(11), p. 115212-115218 (2002).

60. C. Drasar, M. Steinhart, P. Lost'ak, H.-K. Shin, J.S. Dyck, C. Uher, Transport coefficients of titanium-doped Sb2Te3 single crystals. J. Sol. St. Chem., 178, p. 1301-1307 (2005).

61. J. Choi, S. Choi, J. Choi, Y. Park, H.-M. Park, H.-W. Lee, B.-C. Woo, and S. Cho, Magnetic properties ofMn-dopedBi2Te3 andSb2Te3, phys. stat. sol. (b), 241, №7, 1541-1544 (2004).

62. Физическая энциклопедия, T.4, стр. 397-398. M., изд-во Большая Российская Энциклопедия, 1994. ■=•

63. В.А. Кульбачинский, А.Ю. Каминский, К. Киндо, Е. Нарюми, К. Суга, П. Лостак, П. Сванда, Низкотемпературный ферромагнетизм в новом полумагнитном полупроводнике Bi2.xFexTe3. Письма в ЖЭТФ, 73(7), с. 396-400 (2001).

64. V.A. Kulbachinskii, A.Yu. Kaminsky, К. Kindo, Y. Narumi, К. Suga, P. Lostak, P. Svanda, Ferromagnetic transition in the new diluted magnetic semiconductor p-Bi2.xFexTe3. Phys. Lett. A, 285, c.173-176 (2001).

65. V.A. Kulbachinskii, A.Yu. Kaminsky, K. Kindo, Y. Narumi, K. Suga, P. Lostak, P. Svanda, Ferromagnetism in new diluted magnetic semiconductor Bi2.xFexTe3, Physica B, 311, 292-297 (2002).

66. Y. Sugama, T. Hayashi, H. Nakagawa, N. Miura, V.A. Kulbachinskii, Magnetoresistance andShubnikov-de Haas effect in magnetic-ion-doped Bi2Se3. Physica B, 298, 531-535 (2001).

67. J.S. Dyck, W. Chen, C. Uher, Diluted magnetic semiconductors based on Sb2-xVxTe3 (0.01<x<0.03). Phys. Rev. B, 66, p. 125206.1-125206.6 (2002).

68. J.S. Dyck, W. Chen, P. Hajek, P. Lostak, C. Uher, Low-temperature ferromagnetism and magnetic anisotropy in the novel diluted magnetic semiconductor Sb2-xVxTe3, Physica B, 312313, 820-822 (2002).

69. J.S. Dyck, P. Svanda, P. Lostak, J. Horak, W. Chen, and C. Uher, Magnetic and transport properties of the V2-VI3 diluted magnetic semiconductor Sb2.xMnxTc3, Physica B, 312-313, 820822 (2002).

70. Z. Zhou, M. Zabèik, P. Lostak, C. Uher, Magnetic and transport properties of Sb2-xFexTe3 (0<x<0.02) single crystals, J. of App. Phys. 99, 043901 (2006).

71. C. Drasar, J. Kasparova, P. Lostak, X. Shi, and C. Uher, Transport and magnetic properties of the diluted magnetic semiconductors Sb¡м-х Vo.02СгхТез и Sb/.984-y Vo.01 бМпу Те3, phys. stat. sol. (b), 244, №6, 2202-2209 (2007).

72. Y.H. Kim, Т.Н. Yeom, H. Eguchi, G.M. Seidel, Magnetic properties of erbium in single crystal Bi2Te3, JMMM310 (2007), p. 1703-1705.

73. P. Janicek, C. Drasar, P. Lostak, J. Vejpravova , V. Sechovsky, Transport, magnetic, optical and thermodynamic properties of Bi2-xMn^Se3 single crystals, Physica В 403 (2008), 3553- 3558.

74. J. Choi, H.-W. Lee, B.-S. Kim, S. Choi, J. Choi, J.H. Song, S. Cho, J. Appl. Phys. 97 (2005) 10D324.

75. J. Horak, P. Lostak, C. Drasar, J.S. Dyck, Z. Zhouc, C. Uher, Defect structure of Sb2-xMnxTe3 single crystals, Journal of Solid State Chemistry 178, 2907-2912 (2005).

76. B.A. Кульбачинский, П.М. Тарасов, Э. Брюк, Ферромагнетизм в новом разбавленном магнитном полупроводнике Sb.xCrxTe3, ЖЭТФ, Т. 128, № 3(9), стр. 615-622 (2005).

77. P. Matsukura, H. Ohno, A. Shen, and Y. Sugawara, Transport properties and origin of ferromagnetism in Ga.Mn.As, Phys. Rev. B, 57, R2037-R2040 (1998).

78. Т. Kasuya, A Theory of Metallic Ferro and Antiferromagnetism on Zener's Model, Prog. Theor. Phys. 16 (№1), 45-57 (1956).

79. J.R Drabble, R. Wolfe, Anisotropic galvanomagnetic effects in semiconductors. Proc. Phys. Soe., 69(11), section B, p. 1101-1108 (1956).

80. H. Köhler, Non-Parabolicity of the Highest Valence Band of Bi2Te3 from Shubnikov-de Haas Effect, phys. stat. sol. (b), 74, 591 (1976).

81. M Stordeur, H.T. Langhammer, H. Sobota, and V.Riede, Valence band Structure of (Bij. xSbJ2Te3 Single Crystals, phys. stat. sol. (b), 104, 513-522 (1977).

82. H. Köhler, The g-Factor of the Holes in the Highest Valence Band of Bi2Te3, phys. stat. sol. (b) 75, 441-449(1976).

83. L.R. Testardi, P.J. Stiles, E. Burstein, De Haas-van Alphen and high field galvanomagnetic studies of the Bi2Te3 valence band structure, Sol. St. Commun. 1, 28 (1963).

84. R.B. Mallinson, J.A. Rayne, R.W. Ure, De Haas-Van Alphen effect in n-type Bi2Te3, Phys Lett. 19, 545(1965).

85. B.A. Кульбачинский, А.Ю. Каминский, В.Г. Кьггин, П. Лостак, Ч. Драшар, А. де Виссер, Влияние серебра на галъваномагнитные свойства и энергетический спектр смешанных кристаллов (Bij.^b^Te^ ЖЭТФ, 117(6), с.1242-1250, (2000).

86. Каминский А.Ю., Кинетические, магнитные свойства а квантовые осциллт¡ионные эффекты в монокристаллах (Bii.^Sb^iTes, легированных Ag, Sn и Fe, диссертация на соискание ученой степени канд. физ.-мат. наук, Москва, МГУ, 2003.

87. В.А. Кутасов, JI.H. Лукьянова, П.П. Константинов, Влияние анизотропии поверхности постоянной энергии на термоэлектрическую эффективность твердых растворов п-Bi2(Te,Se,S)3. ФТТ, 41(2), с. 187-192 (1999).

88. В.А. Кутасов, Л.Н. Лукьянова., П.П. Константинов, Высокоэффективные термоэлектрические материалы n-(Bi,Sb)2Te3. ФТП, 34(4), с. 389-393 (2000).

89. В.А. Кутасов, Л.Н. Лукьянова, П.П. Константинов, Анализ термоэлектрической эффективности твердых растворов n-(Bi,Sb)2(Te,Se,S)36 рамках модели с изотропным механизмом рассеяния. ФТТ, 42(11), с. 1985-1991 (2000).

90. G. Mahan, В. Sales, and J. Sharp, Thermoelectric Materials: New Approaches to an Old Problem, Phys. Today 50 (3), 42 (1997).

91. L.D. Hicks, M.S. Dresselhaus, Effect of quantum-well structures on the thermoelectric figure of merit, Phys. Rev. B, 47 (№17), 12727-12731 (1993).

92. D.A. Polvani, J.E. Meng, N.V. Chandra Shekar, J. Sharp, and J.V. Badding, Large Improvement in Thermoelectric Properties in Pressure-Timedp-type Sb1.5Bio.5Te3, Chem. Mat., 13,2068-2071 (2001).

93. S.V. Ovsyannikov, V.V. Shchennikov, G.V. Vorontsov,A.Y. Manakov, A.Y. Likhacheva, and V.A. Kulbachinskii, Giant improvement of thermoelectric power factor of Bi2Te3 under pressure, JAP 104, 053713.1-053713.5 (2008).

94. J. Navratil, P. Lostak, J. Horak, Transport Coefficient of Ga-doped Bi2Te3 single srystal, Crystal Res. Technol. 26, 675-681 (1991).

95. P. Lostak, C. Drasar, J. Navratil, L. Benes, Sb2Te3 Single Ciystals Doped with Chromium Atoms, Cryst. Res. Technol. 31, 403-413 (1996).

96. J. Horak, P. C. Quayle, C. Drasara and P. Lost'ak, C. Uher, Defect structure of Sb2-xCrxTe3 single crystals, JAP 103, 013516-1-013516-5 (2008).

97. P. Lostak, C. Drasar, I. Klichova, J. Navratil, T. Cernohorsky, Properties of Bi2Se3 Single Crystals Doped with Fe Atoms, phys. stat. sol. (b), 200, 289-296 (1997).

98. И.М. Лифшиц, A.M. Косевич, К теории магнитной восприимчивости металлов при низких температурах, ЖЭТФ, Т.29, вып.12, 730-742 (1955).

99. A.M. Косевич, В.В. Андреев, О квантовом аналоге интеграла столкновений для электронов в магнитном и электрическом полях, ЖЭТФ, Т.38, вып. 3, 882-887, 1960.

100. Е.М. Lifshits, Quantum theory of the electrical conductivity of metals in a magnetic field, JPCS, V.4, #1/2, 11-18(1958).

101. E.M. Lifshits, A.M. Kosevich, Theory of the Shubnikov de Haas effect, JPCS, V.14, #1/2, 1-10(1958).

102. B.A. Кульбачинский, А.Ю. Каминский, П.М. Тарасов, П. Лостак, Поверхность Ферми и термоэдс смешанных кристаллов (Bi^JCSbj2Te3<Sn,Ag> ФТТ, Т. 48, вып.5, стр. 594-601 (2006).

103. V. A. Kulbachinskii, A. V.G. Kytin, P. М. Tarasov, Fermi surface and thermoelectric power of (Bij-xSb^2Te3 single crystals doped by Ag, Sn, Ga, Book of abstract XXV International Conference on Thermoelectricity, Wien, Austria, p.25 (2006).

104. V. A. Kulbachinskii, A. V.G. Kytin, P. M. Tarasov, Fermi surface and thermoelectric power of (Bij-xSbx)2Te3 single crystals doped by Ag, Sn, Ga, XXV International Conference on Thermoelectricity, Wien, Austria, Proceedings ICT'06, p. 459-464 (2006).

105. H.A. Юзеева, П.М. Тарасов, Влияние Ga на термоэлектрические свойства и эффект Шубникова-де Гааза смешанных кристаллов (Bio sSbo 5)гТе3, материалы конференции ВНКСФ-13, 20-26 апреля 2007г., Ростов-на-Дону Таганрог, стр. 345-346.

106. М.К. Житинская, С.А. Немов, Л.Д. Иванова, Эффекты Нернста-Эттингсгаузена, Зеебека и Холла в монокристаллах Sb2Te3, ФТТ, 44, с. 41 (2002).

107. V.A. Kulbachinskii, A.Yu. Kaminskii, R.A. Lunin, K. Kindo, Y. Narumi, K. Suga, S. Kawasaki, M. Sasaki, N. Miyajima, P. Lostak, P. Hajek, Semicond. Sci. Technol. 17, 1133 (2002).

108. P. Lostak, J. Navratil, J. Sramkova, J. Horak, (Bio 5Sbo 5)?Тез Crystals Doped with Indium Atoms, phys. stat. sol. (a) 135, 519-526 (1993).

109. P. Lostak, S. Karamazov, J. Horak, Antisite defects in BiSbTe3 Crystals doped with Indium Atoms, phys. stat. sol. (a) 143, 271 (1994).

110. C.A. Азоу, B.A. Кульбачинский, Г.А. Миронова, СЛ. Скипидаров, Локальные состояния в InxBi2.xTe3, ФТП 24, в.2, 283 (1990).

111. V.A. Kulbachinskii, N.B. Brandt, Р.А. Cheremnykh, S.A. Azou, J. Horak, P. Lostak, Magnetoresistance and Hall Effect in Bi{Te3<Sn> in Ultrahigh Magnetic field and under pressure, phys. stat. sol. (b) 150, 237 (1988).

112. B.A. Кульбачинский, H.E. Клокова, С.Я. Скипидаров, Я. Горак, П. Лоштяк, С.А. Азоу, Аномальная зависимость ЭДС Холла и Термоэдс от магнитного поля в p-BifTe3, Вестник МГУ, сер.З, физика 30, 68 (1989).

113. V.A. Kulbachinskii, H. Negishi, M. Sasaki, Y. Giman, M. Inoue, P. Lostak, J. Horak, Thermoelectric Power and Scattering of Carriers in Bi2-xSnxTe3 with Layered Structure, phys. stat. sol. (b) 199, 505 (1997).

114. B.A. Кульбачинский, H.E. Клокова, Я. Горак, П. Лоштяк, C.A. Азоу, Г.А. Миронова, Влияние давления на энергетический спектрp-BiiTe3, ФТТ 31, в.1, 205 (1989).

115. J.P. Heremans, V. Jovovic, E.S. Toberer, A.Saramat, К. Kurosaki, A. Charoenphakdee, S. Yamanaka, G. J. Snyder, Enhancement of Thermoelectric Efficiency in PbTe by Distortion of the Electronic Density of States, Science 321, 554 (2008).

116. V.A. Kulbachinskii, P.M. Tarasov, Е. Briick "Anomalous transport and ferromagnetism in the diluted magnetic semiconductors Sb}.xCrxTe3" Physica B, V.368, p. 32-41 (2005).

117. П.М. Тарасов, В.А. Кульбачинский, В.Г. Кытин, "Термоэлектрические свойства и ферромагнетизм разбавленных магнитных полупроводников Sb2-xCrxTes" Труды 34 Совещания по физике низких температур, Сент. 2006, Ростов-на Дону JIoo, Том 2, стр.

118. П.М. Тарасов, В.А. Кульбачинский, В.Г. Кытин, "Термоэлектрические свойства и ферромагнетизм разбавленных магнитных полупроводников Sb2-xCrxTe3" ЖЭТФ, Т.132, № 1(7), стр. 31-36 (2007).

119. Юзеева Н.А., Тарасов П.М., Кульбачинский В.А., Влияние Сг на магнитные, гальваномагнитные и термоэлектрические свойства монокристаллов Sb2Te3, Материалы конференции ВНКСФ-14, Уфа, издательство АСФ России, стр. 297, 2008.

120. J. Dijkstra, Н. Н. Weitering, С. F. van Bruggen, С. Haas and R. A. de Groot, Band-structure calculations, and magnetic and transport properties of ferromagnetic chromium tellurides (CrTe, Cr3Te4, Cr2Tes), J. Phys. Cond. Matt. 1, 9141-9161 (1989)

121. A.A. Абрикосов, Л.П. Горьков, О природе примесного ферромагнетизма, ЖЭТФ, 43 2230 (1962) Sov. Phys. JETP, 16, 1575 (1963).

122. Т. Jungwirth, W. A. Atkinson, В. H. Lee, A. H. MacDonald, Interlayer coupling in ferromagnetic semiconductor superlattices, Phys. Rev. В 59, 9818-9821 (1999).

123. Zhenliua Zhou, Yi-Jiunn Chien, and C. Uher, Thin film dilute ferromagnetic semiconductors Sb2-\CrxTe3 with a Curie temperature up to 190 K, Phys. Rev. В 74, 224418-1— 224418-5 (2006)98.99.