НЕОБЫЧНЫЕ ВАЛЕНТНЫЕ СОСТОЯНИЯ ПРИМЕСЕЙ В ДИРАКОВСКОМ ПОЛУМЕТАЛЛЕ
Рубрики: 1. ХИМИЯ
Авторы:
1.
ФИЦ «КазНЦ РАН»
Тип:
Статья
Страницы:
с 18
по 22
Статус:
В работе
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
ЛЕГИРОВАНИЕ, СОЕДИНЕНИЯ-ПОЛУМЕТАЛЛЫ, МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС, МАГНИТНЫЕ ПРИМЕСИ
Аннотация (русский):
Методом ЭПР исследованы валентные состояния примесей переходных и редкоземельных металлов в дираковском полуметалле α-Cd3As2, являющимся трехмерным аналогом графена в части электронной зонной структуры. Приводятся свидетельства того, что при легировании переходными и редкоземельными металлами возможно увеличение числа свободных носителей заряда за счет изменения валентного состояния примесных ионов. Валентное состояние основной массы примесных ионов соответствует валентному состоянию замещаемого иона в соединении-матрице. Но, по всей видимости, всегда имеется небольшая доля примесных ионов, в отличном от основной массы валентном состоянии. Эта доля примесных ионов, находящихся в необычном валентном состоянии, определяется различными факторами: степенью химического сжатия в различных кристаллографических позициях, плотностью дислокаций, дефектов роста и другими факторами, изменяющими координационное число примесного иона и, соответственно, число образуемых им химических связей с соседними атомами. Вследствие этого вопрос о том, является ли примесь донорной или акцепторной, в отличие от легирования полупроводников, в случае полуметаллов имеет неоднозначный ответ и требует более скрупулезного изучения. Показано, что метод ЭПР однозначно выявляет необычные, не соответствующие стехиометрии валентные состояния магнитных примесей, которые стабилизируются определенными особенностями кристаллической решетки, изменяющими координационное число иона, и особенностями электронной зонной структуры полуметаллов, связанными инверсией или частичным перекрыванием валентной зоны и зоны проводимости.
Методом ЭПР исследованы валентные состояния примесей переходных и редкоземельных металлов в дираковском полуметалле α-Cd3As2, являющимся трехмерным аналогом графена в части электронной зонной структуры. Приводятся свидетельства того, что при легировании переходными и редкоземельными металлами возможно увеличение числа свободных носителей заряда за счет изменения валентного состояния примесных ионов. Валентное состояние основной массы примесных ионов соответствует валентному состоянию замещаемого иона в соединении-матрице. Но, по всей видимости, всегда имеется небольшая доля примесных ионов, в отличном от основной массы валентном состоянии. Эта доля примесных ионов, находящихся в необычном валентном состоянии, определяется различными факторами: степенью химического сжатия в различных кристаллографических позициях, плотностью дислокаций, дефектов роста и другими факторами, изменяющими координационное число примесного иона и, соответственно, число образуемых им химических связей с соседними атомами. Вследствие этого вопрос о том, является ли примесь донорной или акцепторной, в отличие от легирования полупроводников, в случае полуметаллов имеет неоднозначный ответ и требует более скрупулезного изучения. Показано, что метод ЭПР однозначно выявляет необычные, не соответствующие стехиометрии валентные состояния магнитных примесей, которые стабилизируются определенными особенностями кристаллической решетки, изменяющими координационное число иона, и особенностями электронной зонной структуры полуметаллов, связанными инверсией или частичным перекрыванием валентной зоны и зоны проводимости.
Ключевые слова:
ЛЕГИРОВАНИЕ, СОЕДИНЕНИЯ-ПОЛУМЕТАЛЛЫ, МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС, МАГНИТНЫЕ ПРИМЕСИ
ЛЕГИРОВАНИЕ, СОЕДИНЕНИЯ-ПОЛУМЕТАЛЛЫ, МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС, МАГНИТНЫЕ ПРИМЕСИ
