Автореферат (1102572), страница 5
Текст из файла (страница 5)
При увеличении угла между нормалью0к поверхности пленки и вектором магнитной1234B,Tлиндукции величина отрицательногомагнетосопротивления уменьшается, и принекоторомуглемагнетосопротивлениепереходит в положительное. Положительноемагнетосопротивлениеможетбытьобусловлено сжатием волновых функций вРис.5 Угловая зависимость относительногоизменения магнетосопротивления для пленкиоксидаиндия,легированнойоловом,синтезированной в условиях дефицитакислорода. Каждая кривая соотвествуетповороту пленки на 15 градусовмагнитном поле.
Наблюдаемое отрицательноемагнетосопротивление было проанализированорамкахмодели,интерференциюэлектроновпереносом электронов (рис. 6). В результатеоценкаrloc=40нм,чторадиусалокализациисогласуется4,2 Kпритуннелировании в системах с прыжковымполучена0,0учитывающейсB)/в-0,1~B~B2оценками,полученными из температурной зависимостисопротивления. Согласно полученным оценкамрадиусалокализации,проводимостьдвумерныйвданныххарактер,наблюдаемымизависимостямичтопрыжковаяплёнкахноситподтверждаетсятемпературнымисопротивленияиугловой0123456B, ТлРис.6 Экспериментальная и теоретическиезависимостиотносительногоизменениямагнетосопротивления для исследованнойпленки In2O3:Sn, синтезированной в условияхдефицита кислорода, при 4,2Кзависимостью магнетосопротивления при низких температурах.
Полученные оценки радиуса18локализации для пленок оксида цинка, легированного галлием, синтезированных в условияхпирогидролиза и пленок оксида индия, легированного оловом, синтезированных в условияхнедостатка кислорода, указывают на то, что локализация электронов в данных плёнкахобусловлена разупорядоченностью структуры данных плёнок, что согласуется с даннымиструктурных исследований.Основные результаты и выводы1) Электрофизические и гальваномагнитные свойства плёнок оксида цинка, легированногогаллием и кобальтом, а также плёнок оксида индия, легированного оловом, исследованы вдиапазоне температур от 4,2 К до 295 К в магнитных полях до 6 Тл.2) При легировании галлием подвижность электронов в плёнках ZnO:Ga, осаждённых вокислительных условиях, достигает максимума при содержании галлия, близком к 7 ат.
%, чтокоррелирует с данными рентгенофазового анализа, указывающими на резкое уменьшениеразмеров кристаллитов в плёнках при содержании галлия превышающем 7-8 ат. %.Установлено, что при содержании галлия, близком к 7 ат. % в плёнках преобладает зонныймеханизм проводимости, а статистика электронов вырождена уже при комнатной температуре.3) В плёнках оксида цинка, легированного галлием, осажденных в условиях пирогидролиза,наблюдается прыжковая проводимость с переменной длиной прыжка. При увеличениисодержания галлия вплоть до 30 ат. % увеличивается плотность локализованных электронныхсостояний на уровне Ферми.
Радиус локализации при изменении содержания галлия в данныхплёнках меняется слабо.4) В плёнках оксида цинка, легированного кобальтом, при низких температурах наблюдаетсяаномальное положительное магнетосопротивление, величина которого увеличивается приувеличении содержания кобальта.
Аномальное положительное магнетосопротивление в плёнкахоксида цинка, легированных кобальтом, может быть объяснено уменьшением плотностиэлектронных состояний в магнитном поле вследствие обменного взаимодействия междуэлектронами ионов кобальта и электронами проводимости и случайного расположения ионовкобальтаотносительнолокализованныхэлектронныхсостояний,участвующихвэлектропроводности. Получено значение радиуса локализации таких состояний близкое крадиусу мелких доноров в оксиде цинка.5) Электропроводность и подвижность электронов в плёнках оксида индия, легированногооловом,синтезированныхметодоммагнетронногораспыленияоксидноймишени,увеличиваются при увеличении температуры подложки.
В плёнках этого типа реализуетсязонный механизм электропроводности, а статистика электронов вырождена даже при комнатнойтемпературе.196) В плёнках оксида индия, легированного оловом, осаждённых магнетронным распылениемметаллической мишени в условиях недостатка кислорода, при температурах 4,2К-80Кнаблюдается прыжковая проводимость с переменной длиной прыжка. Для данных плёнокполучены оценки радиуса локализации и плотности электронных состояний на уровне Фермии показано, что плёнки являются двумерными по отношению к прыжковой проводимости.7) Для магнетосопротивления, обусловленного слабой локализацией, получено выражение,действительное при изменении размерности плёнки по отношению к явлению слабойлокализации под действием магнитного поля. Выведенное выражение полностью описываетэкспериментальные данные по магнетосопротивлению, обусловленному явлением слабойлокализации, при изменении размерности пленки.8) В результате анализа отрицательного магнетосопротивления при низких температурахплёнок оксида цинка, легированного галлием и оксида индия, легированного оловом, полученызначения и температурные зависимости времени релаксации фазы волновой функции .Показано, что температурные зависимости могут быть описаны степенной функцией споказателем степени соответствующей электрон-электронному механизму релаксации фазы.Полученные значения времени релаксации фазы волновой функции меньше теоретическихзначений для основных известных механизмов релаксации фазы – электрон-электронного иэлектрон-фононного.Список цитируемой литературы1.
Волков В.А. Квантовые поправки к поверхностной проводимости неупорядоченного металла//Письма в ЖЭТФ -1982- т.36 – в.11- с.3942. Altshuler B.L., Aronov A.G. Electron- electron interaction in disordered conductors// ModernProblems in Condensed Matter Sciences – 1985- v.10- ch.1 -p. 1Список публикаций по теме диссертации1)О.В.Реукова,В.Г.Кытин,В.А.Кульбачинский,Л.И.Бурова,А.Р.КаульМагнетосопротивление тонких пленок, обусловленное слабой локализацией, в условияхизменения размерности системы под действием магнитного поля и температуры//Письма вЖЭТФ – 2015- т. 101 - вып. 3 - с. 207-211.2) В.А.
Кульбачинский, В.Г. Кытин, О.В. Реукова, Л.И. Бурова, А.Р. Кауль, А.Г. УльяшинПроцессы переноса электронов, низкотемпературные электрические и гальваномагнитныесвойства пленок оксидов цинка и индия //ФНТ -2015- в. 41- № 2 - с. 153–164.3) V.G. Kytin, V.A. Kulbachinskii, O.V. Reukova, Y.M. Galperin, Т. H.
Johansen, S. Diplas, A.G.Ulyashin Conducting properties of In2O3:Sn thin films at low temperatures //Appl. Phys. A – 2014- vol.114 - Issue 3 - pp 957-964.204) В.Г. Кытин, В.А. Кульбачинский, Д.С. Глебов, Л.И. Бурова, А.Р. Кауль, О.В. Реукова,Электропроводность и магнитные свойства тонких пленок оксида цинка, легированногокобальтом //ФТП – 2010 - в.44 – 2 - с. 164-169.5) В.Г. Кытин, В.А. Кульбачинский, Д.С.
Глебов, Л.И. Бурова, А.Р. Кауль, О.В. Реукова,Электропроводность ферромагнитных пленок Zn1-xCoxO // ЖЭТФ – 2010 - в. 111 - 2 - с. 225-230.6) V.G. Kytin, O.V. Reukova, V.A. Kulbachinskii, L.I. Burova, A.R. Kaul, A.G. Ulyashin, Features ofthe hopping conductivity in gallium and cobalt doped ZnO thin films // J.
Phys.: Conf. Ser. – 2014 –vol. 568 – p. 052015 (Proceedings of 27th International Conference on Low Temperature Physics).7) O.V. Reukova, V.G. Kytin, V.A. Kulbachinskii, L.I. Burova, A.R. Kaul, A.G. Ulyashin, Weaklocalization in ZnO:Ga and ZnO:Al thin films // J. Phys.: Conf. Ser. - 2014 – vol. 568 – p. 052025(Proceedings of 27th International Conference on Low Temperature Physics).Тезисы докладов научных конференций1) В.А. Кульбачинский, В.Г. Кытин, О.В. Реукова, Электрофизические и гальваномагнитныесвойства пленок смешанного оксида индия и олова, Сборник аннотаций работ 7 Курчатовскоймолодежной научной школы, РНЦ "Курчатовский институт"10-12 ноября 2009 г., стр.
206.2) V.G. Kytin, V.A. Kulbachinskii, D.S. Glebov, O.V. Reukova, L.I. Burova, A.R. Kaul, Electrontransport in thin ferromagnetic Zn1-xCoxO films, International Conference "Functional Materials",Ukraine, Crimea, Partenit, October 5-10, 2009, p.176.3) О.В. Реукова, В.Г. Кытин, В.А. Кульбачинский Электропроводность и гальвано-магнитныесвойства проводящих оксидов индия и цинка при низких температурах XXXV Совещание пофизике низких температур (НТ-35), Черноголовка, Россия 29 сентября - 2 октября 2009 г.
Тезисыдокладов., М. Граница, 2009 г., с. 272-273.4) В.Г. Кытин, В.А. Кульбачинский, Д.С. Глебов, О.В, Реукова Электропроводностьферромагнитных плёнок Zn1-xCoxO при низких температурах XXXV Совещание по физикенизких температур (НТ-35), Черноголовка, Россия 29 сентября - 2 октября 2009 г. Тезисыдокладов., М. Граница, 2009 г., с. 236-237.5) В.А. Кульбачинский, В.Г.
Кытин, О.В. Реукова, Л.И. Бурова, А.Р. Кауль, Ю,М. Гальперин,А.Г. Ульяшин, Электронные свойства проводящих прозрачных оксидов цинка и индия, XIXУральская международная зимняя школа по физике полупроводников, 20-25 февраля 2012 г.,Екатеринбург-Новоуральск, Программа и тезисы докладов 2012, стр. 124-125.6) Реукова О.В., Кытин В.Г., Кульбачинский В.А., Мельник Д.Д., Бурова Л.И., Кауль А.Р.,Квантовые поправки к проводимости в тонких пленках ZnO:Ga, XX Уральская международнаязимняя школа по физике полупроводников, Екатеринбург-Новоуральск, 17-22 февраля, 2014,Программа и тезисы докладов, 108-109.217) Кытин В.Г., Реукова О.В., Глебов Д.С., Мельник Д.Д., Бурова Л.И., Кауль А.Р.,Кульбачинский В.А., Особенности прыжковой проводимости в пленках ZnO:Co, XX Уральскаямеждународная зимняя школа по физике полупроводников, Екатеринбург-Новоуральск, 17-22февраля, 2014, Программа и тезисы докладов, 232-233.8) Kytin V.G., Reukova O.V., Melnik D.D., Burova L.I., Kaul A.R., Kulbachinskii V.A., Features ofthe hopping conduction in gallium and cobalt doped zinc oxide thin films at low temperatures, 27thInternational Conference on Low Temperature Physics, Buenos Aires, Argentina, 2014, Abstractsbook, 0430, pages 112-113.9) Reukova O.V., Kytin V.G., Burova L.I., Kaul A.R., Kulbachinskii V.A., Ulyashin A.G.
Weaklocalization in ZnO:Ga and ZnO:Al thin films, 27th International Conference on Low TemperaturePhysics, Buenos Aires, Argentina, 2014, Abstracts book, 0686, page 170.10) Kytin V.G., Reukova O.V., Melnik D.D., Burova L.I., Kaul A.R., Kulbachinskii V.A. Effect ofdoping on the structure, magnetic and galvanomagnetic properties of ZnO thin films, MoscowInternational Symposium on Magnetism, Moscow, 29 June-3 July 2014, Book of Abstract, p.50811) Kulbachinskii V.A., Kytin V.G., Reukova O.V., Galperin Yu.M., Diplas S., Ulyashin A.G. Effectof hydrogen plasma treatment and oxygen deficiency on conducting properties of In2O3 :Sn thin filmsat low temperatures 5th International Symposium on Transparent Conductive Materials, Platanias Chania, Crete, Greece, 12-17 October 2014, Poster session 1 Presentation, p.11.12) Reukova O.V., Kytin V.G., Kulbachinskii V.A., Burova L.I., Kaul A.R., Ulyashin A.G.,Galvanomagnetic and electrophysical properties of ZnO:Ga and ZnO:Al Thin Films, 5th InternationalSymposium on Transparent Conductive Materials, Platanias - Chania, Crete, Greece, 12-17 October2014, Poster session 1 Presentation, p.34.13) Kytin V.G., Reukova O.V., Burova L.I., Kaul A.R., Kulbachinskii V.A., 5th InternationalSymposium on Transparent Conductive Materials, Platanias - Chania, Crete, Greece, 12-17 October2014 , Poster session 1 Presentation, p.117.14) Реукова О.В, Влияние магнитной примеси Co на гальваномагнитные свойства пленок ZnO,Российская молодежная конференция по физике и астрономии, ФТИ им.
А. Ф. Иоффе, СанктПетербург, 28-30 октября 2014, Тезисы докладов Российской молодежной конференции пофизике и астрономии, стр.84-86..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
