ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТОНКИХ ПЛЕНОК (Cd_{1-x-y}Zn_xMn_y)_3As_2 (x + y = 0.4; y = 0.04), ПОЛУЧЕННЫХ МАГНЕТРОННЫМ РАСПЫЛЕНИЕМ
DOI:
https://doi.org/10.18413/2687-0959-2020-52-3-224–233Ключевые слова:
топологический изолятор, дираковский полуметалл, CZMA, тонкие пленки, прыжковая проводимостьАннотация
В работе исследуются высококачественные тонкие пленки (Cd_{1-x-y}Zn_xMn_y)_3As_2 (x + y = 0.4; y = 0.04), полученные напылением на неподогреваемую кремниевую подложку (T = 20 C). Измерена зависимость электропроводности от температуры в интервале от 10 К до 320 К. В области гелиевых температур определен диапазон реализации механизма прыжковой проводимости с переменной длинной прыжка по Шкловскому-Эфросу. В плотности локализованных состояний вычислены радиус локализации носителей заряда, ширина кулоновской и жесткой щелей. Определены энергия оптической щели и ширина состояний хвоста валентной зоны.
Скачивания
Данные скачивания пока недоступны.
Библиографические ссылки
1. Захвалинский В.С., Туан Ву Ван, Пилюк Е.А., Петренко П.А. 2013. Получение и свойства разбавленного магнитного полупроводника (Cd_{1-x-y}Zn_xMn_y)_3As_2. Современные наукоемкие технологии, 6 : 56.
2. Захвалинский В.С. и др. 2012. Исследование гальваномагнитных свойств разбавленного магнитного полупроводника (Cd_{1-x-y}Zn_xMn_y)_3As_2. Известия Юго-западного государственного университета. Cерия: Физика и Химия, 2 : 82-87.
3. Захвалинский В.С. и др. 2011. Исследование осцилляций Шубникова-де Гааза в $\alpha$-фазе твердых растворов (Cd_{1-x-y}Zn_xMn_y)_3As_2. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Математика. Физика, 23(118) : 215-219.
4. Amarnath R., Bhargavi K. S., Kubakaddi S. S. 2020. Thermoelectric transport properties in 3D Dirac semimetal Cd_3As_2. Journal of Physics: Condensed Matter, 32(22) : 225704 (12 p). DOI: 10.1088/1361-648X/ab720f.
5. Borisenko S. et al. 2014. Experimental realization of a three-dimensional Dirac semimetal. Physical review letters, 113(2) : 027603 (5 p). DOI: 10.1103/PhysRevLett.113.027603.
6. Crassee I. et al. 2018. 3D Dirac semimetal Cd_3As_2: A review of material properties. Physical Review Materials, 2(12) : 120302 (15 p). DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.2.120302.
7. Chorsi H. T. et al. 2020. Widely Tunable Optical and Thermal Properties of Dirac Semimetal Cd_3As_2. Advanced Optical Materials, 8(8) : 120302 (6 p). DOI: 10.1002/adom.201901192.
8. Cheng P. et al. 2016. Thickness-dependent quantum oscillations in Cd_3As_2 thin films. New Journal of Physics, 18. (8) : 083003 (9 p). DOI: 10.1088/1367-2630/18/8/083003.
9. Dubowski J. J., Williams D. F. 1985. Growth and properties of Cd_3As_2 films prepared by pulsed-laser evaporation. Canadian Journal of Physics, 63(6) : 815-818. DOI: 10.1139/p85-131.
10. Gao J. et al. 2019. Surface Reconstruction, Oxidation Mechanism, and Stability of Cd_3As_2. Advanced Functional Materials. 29(26) : 1900965 (9 p). DOI: 10.1002/adfm.201900965.
11. Jarzabek B., Weszka J., Cisowski J. 2004. Distribution of electronic states in amorphous Cd–As thin films on the basis of optical measurements. Journal of non-crystalline solids, 333(2) : 206-211. DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2003.09.045.
12. Kasap S., Capper P. 2017. Springer handbook of electronic and photonic materials. Springer,1538.
13. Laiho R. et al. 2008. Hopping conductivity of Ni-doped p-CdSb. J. Phys.: Condens. Matter, 20 : 295204-295211, DOI: 10.1088/0953-8984/20/29/295204.
14. Li C. Z. et al. 2015. Giant negative magnetoresistance induced by the chiral anomaly in individual Cd_3As_2 nanowires. Nature communications, 6(1) : 1-7. DOI: 10.1038/ncomms10137.
15. Liang T. et al. 2015. Ultrahigh mobility and giant magnetoresistance in the Dirac semimetal Cd_3As_2. Nature materials, 14(3) : 280-284. DOI: 10.1038/nmat4143.
16. Liang T. et al. 2017. Anomalous Nernst effect in the dirac semimetal Cd_3As_2. Physical review letters, 118(13) : 136601 (5 p). DOI: 10.1103/PhysRevLett.118.136601.
17. Lu H. et al. 2017. Topological phase transition in single crystals of (Cd_{1-x}Zn_x)_3As_2. Scientific Reports, 7(1) : 1-10. DOI: 10.1038/s41598-017-03559-2.
18. Meng Y. et al. 2018. Three-dimensional Dirac semimetal thin-film absorber for broadband pulse generation in the near-infrared. Optics Letters, 43(7) : 1503-1506. DOI: 10.1364/OL.43.001503.
19. Neupane M., Xu S., Sankar R. et al. 2014. Observation of a three-dimensional topological Dirac semimetal phase in high-mobility Cd_3As_2. Nat Commun, 5 : 3786 (8 p). DOI: 10.1038/ncomms4786.
20. Stackelberg M. v., Paulu R. 1935. Untersuchungen an den Phosphiden und Arseniden des Zinks und Cadmiums. Das Zn_3P_2-Gitter, Zeitschrift far Physikalische Chemie, 28B(1): 427-460. doi: https://doi.org/10.1515/zpch-1935-2841.
21. Sharafeev A. et al. 2017. Optical phonon dynamics and electronic fluctuations in the Dirac semimetal Cd_3As_2. Physical Review B, 95(23) : 235148 (6 p). DOI: 10.1103/PhysRevB.95.235148.
22. Uchida M. et al. 2017. Quantum Hall states observed in thin films of Dirac semimetal Cd_3As_2. Nature communications, 8(1) : 1-7. DOI: 10.1038/s41467-017-02423-1.
23. Wang Z. et al. 2013. Three-dimensional Dirac semimetal and quantum transport in Cd_3As_2. Physical Review B, 88(12) : 125427 (6 p). DOI: 10.1103/PhysRevB.88.125427.
24. Wang Q. et al. 2017. Ultrafast broadband photodetectors based on three-dimensional Dirac semimetal Cd_3As_2. Nano letters, 17(2) : 834-841. DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b04084.
25. Zhou T. et al. 2016. Enhanced thermoelectric properties of the Dirac semimetal Cd_3As_2. Inorganic Chemistry Frontiers, 3(12) : 1637-1643. DOI: 10.1039/C6QI00383D.
26. Zakhvalinskii V. S. et al. 2017. Anomalous cyclotron mass dependence on the magnetic field and Berry’s phase in (Cd_{1-x-y}Zn_xMn_y)_3As_2 solid solutions. Journal of Physics: Condensed Matter, 29(45) : 455701 (7p). DOI: 10.1088/1361-648X/aa8bdb.
2. Захвалинский В.С. и др. 2012. Исследование гальваномагнитных свойств разбавленного магнитного полупроводника (Cd_{1-x-y}Zn_xMn_y)_3As_2. Известия Юго-западного государственного университета. Cерия: Физика и Химия, 2 : 82-87.
3. Захвалинский В.С. и др. 2011. Исследование осцилляций Шубникова-де Гааза в $\alpha$-фазе твердых растворов (Cd_{1-x-y}Zn_xMn_y)_3As_2. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Математика. Физика, 23(118) : 215-219.
4. Amarnath R., Bhargavi K. S., Kubakaddi S. S. 2020. Thermoelectric transport properties in 3D Dirac semimetal Cd_3As_2. Journal of Physics: Condensed Matter, 32(22) : 225704 (12 p). DOI: 10.1088/1361-648X/ab720f.
5. Borisenko S. et al. 2014. Experimental realization of a three-dimensional Dirac semimetal. Physical review letters, 113(2) : 027603 (5 p). DOI: 10.1103/PhysRevLett.113.027603.
6. Crassee I. et al. 2018. 3D Dirac semimetal Cd_3As_2: A review of material properties. Physical Review Materials, 2(12) : 120302 (15 p). DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.2.120302.
7. Chorsi H. T. et al. 2020. Widely Tunable Optical and Thermal Properties of Dirac Semimetal Cd_3As_2. Advanced Optical Materials, 8(8) : 120302 (6 p). DOI: 10.1002/adom.201901192.
8. Cheng P. et al. 2016. Thickness-dependent quantum oscillations in Cd_3As_2 thin films. New Journal of Physics, 18. (8) : 083003 (9 p). DOI: 10.1088/1367-2630/18/8/083003.
9. Dubowski J. J., Williams D. F. 1985. Growth and properties of Cd_3As_2 films prepared by pulsed-laser evaporation. Canadian Journal of Physics, 63(6) : 815-818. DOI: 10.1139/p85-131.
10. Gao J. et al. 2019. Surface Reconstruction, Oxidation Mechanism, and Stability of Cd_3As_2. Advanced Functional Materials. 29(26) : 1900965 (9 p). DOI: 10.1002/adfm.201900965.
11. Jarzabek B., Weszka J., Cisowski J. 2004. Distribution of electronic states in amorphous Cd–As thin films on the basis of optical measurements. Journal of non-crystalline solids, 333(2) : 206-211. DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2003.09.045.
12. Kasap S., Capper P. 2017. Springer handbook of electronic and photonic materials. Springer,1538.
13. Laiho R. et al. 2008. Hopping conductivity of Ni-doped p-CdSb. J. Phys.: Condens. Matter, 20 : 295204-295211, DOI: 10.1088/0953-8984/20/29/295204.
14. Li C. Z. et al. 2015. Giant negative magnetoresistance induced by the chiral anomaly in individual Cd_3As_2 nanowires. Nature communications, 6(1) : 1-7. DOI: 10.1038/ncomms10137.
15. Liang T. et al. 2015. Ultrahigh mobility and giant magnetoresistance in the Dirac semimetal Cd_3As_2. Nature materials, 14(3) : 280-284. DOI: 10.1038/nmat4143.
16. Liang T. et al. 2017. Anomalous Nernst effect in the dirac semimetal Cd_3As_2. Physical review letters, 118(13) : 136601 (5 p). DOI: 10.1103/PhysRevLett.118.136601.
17. Lu H. et al. 2017. Topological phase transition in single crystals of (Cd_{1-x}Zn_x)_3As_2. Scientific Reports, 7(1) : 1-10. DOI: 10.1038/s41598-017-03559-2.
18. Meng Y. et al. 2018. Three-dimensional Dirac semimetal thin-film absorber for broadband pulse generation in the near-infrared. Optics Letters, 43(7) : 1503-1506. DOI: 10.1364/OL.43.001503.
19. Neupane M., Xu S., Sankar R. et al. 2014. Observation of a three-dimensional topological Dirac semimetal phase in high-mobility Cd_3As_2. Nat Commun, 5 : 3786 (8 p). DOI: 10.1038/ncomms4786.
20. Stackelberg M. v., Paulu R. 1935. Untersuchungen an den Phosphiden und Arseniden des Zinks und Cadmiums. Das Zn_3P_2-Gitter, Zeitschrift far Physikalische Chemie, 28B(1): 427-460. doi: https://doi.org/10.1515/zpch-1935-2841.
21. Sharafeev A. et al. 2017. Optical phonon dynamics and electronic fluctuations in the Dirac semimetal Cd_3As_2. Physical Review B, 95(23) : 235148 (6 p). DOI: 10.1103/PhysRevB.95.235148.
22. Uchida M. et al. 2017. Quantum Hall states observed in thin films of Dirac semimetal Cd_3As_2. Nature communications, 8(1) : 1-7. DOI: 10.1038/s41467-017-02423-1.
23. Wang Z. et al. 2013. Three-dimensional Dirac semimetal and quantum transport in Cd_3As_2. Physical Review B, 88(12) : 125427 (6 p). DOI: 10.1103/PhysRevB.88.125427.
24. Wang Q. et al. 2017. Ultrafast broadband photodetectors based on three-dimensional Dirac semimetal Cd_3As_2. Nano letters, 17(2) : 834-841. DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b04084.
25. Zhou T. et al. 2016. Enhanced thermoelectric properties of the Dirac semimetal Cd_3As_2. Inorganic Chemistry Frontiers, 3(12) : 1637-1643. DOI: 10.1039/C6QI00383D.
26. Zakhvalinskii V. S. et al. 2017. Anomalous cyclotron mass dependence on the magnetic field and Berry’s phase in (Cd_{1-x-y}Zn_xMn_y)_3As_2 solid solutions. Journal of Physics: Condensed Matter, 29(45) : 455701 (7p). DOI: 10.1088/1361-648X/aa8bdb.
Просмотров аннотации: 287
Поделиться
Опубликован
2020-09-29 — Обновлена 2020-10-02
Как цитировать
Захвалинский, . В. С. ., Пилюк , Е. А., Никуличева , Т. Б., Исаева, . Н. О., & Неженцев , А. В. (2020). ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТОНКИХ ПЛЕНОК (Cd_{1-x-y}Zn_xMn_y)_3As_2 (x + y = 0.4; y = 0.04), ПОЛУЧЕННЫХ МАГНЕТРОННЫМ РАСПЫЛЕНИЕМ. Прикладная математика & Физика, 52(3), 224–233. https://doi.org/10.18413/2687-0959-2020-52-3-224–233
Выпуск
Раздел
Физика. Математическое моделирование
Copyright (c) 2020 Прикладная математика & Физика
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
