Электронные свойства полупроводников

Природа диамагнитного максимума в температурных зависимостях магнитной восприимчивости кристаллов твердых растворов (Bi$_{2-x}$Sb$_x$)Te$_3$ (0 $<x<$ 1)

Н. П. Степанов^a, В. Ю. Наливкин^b, А. К. Гильфанов<sup>a

a</sup> Забайкальский государственный гуманитарно-педагогический университет им. Н.Г. Чернышевского, 672000 Чита, Россия
^b Забайкальский государственный университет, 672045 Чита, Россия

Аннотация: Исследованы температурные зависимости магнитной восприимчивости $\chi$ кристаллов твердых растворов (Bi$_{2-x}$Sb$_x$)Te$_3$ (0 $<x<$ 1) на СКВИД-магнетометре в диапазоне температур от 2 до 400 K, при параллельной и перпендикулярной ориентациях вектора напряженности магнитного поля $\mathbf{H}$ по отношению к тригональной оси кристалла $C_3$ ($\mathbf{H}\parallel C_3$ и $\mathbf{H}\perp C_3$). Обнаружено увеличение диамагнитной восприимчивости образцов с $x$ = 0.2 (Bi$_{1.8}$Sb$_{0.2}$Te$_3$), $x$ = 0.5 (Bi$_{1.5}$Sb$_{0.5}$Te$_3$) в диапазоне от 50 K до температур, предшествующих наступлению собственной проводимости (250 K). Установлено, что диамагнитный максимум проявляется в том же температурном диапазоне, в котором наблюдается аномальное увеличение коэффициента Холла. Показано, что природа диамагнитного максимума связана с непараболичностью энергетического спектра легких диамагнитных дырок, уменьшение концентрации которых сопровождается уменьшением их эффективных масс, что обеспечивает увеличение диамагнитной восприимчивости с ростом температуры. Полученные результаты подтверждаются динамикой температурного изменения резонансной частоты плазменных колебаний свободных носителей заряда.

Поступила в редакцию: 13.12.2011
Принята в печать: 19.12.2011

 Англоязычная версия: Semiconductors, 2012, 46:8, 980–987

Реферативные базы данных:

•