О магнитосопротивлении органических комплексов (BEDT-TTF)₂MHg(SCN)₄
Согласно зонным расчетам электронного энергетического спектра органических комплексов (BEDT-TTF)₂MHg(SCN)₄ , где М - один из металлов группы K, Rb, Tl, помимо основной группы носителей заряда с квазидвумерным спектром должна быть и группа носителей заряда с квазиодномерным спектром [R. Rossenau et...
Збережено в:
| Дата: | 2001 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2001
|
| Назва видання: | Физика низких температур |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/129148 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | О магнитосопротивлении органических комплексов (BEDT-TTF)₂MHg(SCN)₄ / В.Г. Песчанский, Раид Аталла // Физика низких температур. — 2001. — Т. 27, № 12. — С. 1382-1385. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-129148 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1291482018-01-17T03:02:56Z О магнитосопротивлении органических комплексов (BEDT-TTF)₂MHg(SCN)₄ Песчанский, В.Г. Аталла, Раид Низкоразмерные и неупорядоченные системы Согласно зонным расчетам электронного энергетического спектра органических комплексов (BEDT-TTF)₂MHg(SCN)₄ , где М - один из металлов группы K, Rb, Tl, помимо основной группы носителей заряда с квазидвумерным спектром должна быть и группа носителей заряда с квазиодномерным спектром [R. Rossenau et al., J. Phys (Paris) 6, 1527 (1996)]. Рассмотрены гальваномагнитные явления в квазидвумерных проводниках с многолистной поверхностью Ферми. Показана возможность определения степени квазиодномерности дополнительного листа поверхности Ферми в виде гофрированных плоскостей. According to band calculations of the electron energy spectrum of the organic complexes (BEDT-TTF)₂MHg(SCN)₄, where M is one of the metals of the group K, Rb, Tl, there should be, in addition to the main group of charge carriers with a quasi-two-dimensional spectrum, a group of charge carriers with a quasi-one-dimensional spectrum [R. Rossenau et al., J. Phys. (Paris) 6, 1527 (1996)]. We consider galvanomagnetic phenomena in quasi-two-dimensional conductors with a multisheet Fermi surface, and show that it is possible to determine the degree of quasi-one-dimensionality of an additional sheet of the Fermi surface having the form of corrugated planes. 2001 Article О магнитосопротивлении органических комплексов (BEDT-TTF)₂MHg(SCN)₄ / В.Г. Песчанский, Раид Аталла // Физика низких температур. — 2001. — Т. 27, № 12. — С. 1382-1385. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 81.40.Rs, 75.70.Cn http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/129148 ru Физика низких температур Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Низкоразмерные и неупорядоченные системы Низкоразмерные и неупорядоченные системы |
| spellingShingle |
Низкоразмерные и неупорядоченные системы Низкоразмерные и неупорядоченные системы Песчанский, В.Г. Аталла, Раид О магнитосопротивлении органических комплексов (BEDT-TTF)₂MHg(SCN)₄ Физика низких температур |
| description |
Согласно зонным расчетам электронного энергетического спектра органических комплексов (BEDT-TTF)₂MHg(SCN)₄ , где М - один из металлов группы K, Rb, Tl, помимо основной группы носителей заряда с квазидвумерным спектром должна быть и группа носителей заряда с квазиодномерным спектром [R. Rossenau et al., J. Phys (Paris) 6, 1527 (1996)]. Рассмотрены гальваномагнитные явления в квазидвумерных проводниках с многолистной поверхностью Ферми. Показана возможность определения степени квазиодномерности дополнительного листа поверхности Ферми в виде гофрированных плоскостей. |
| format |
Article |
| author |
Песчанский, В.Г. Аталла, Раид |
| author_facet |
Песчанский, В.Г. Аталла, Раид |
| author_sort |
Песчанский, В.Г. |
| title |
О магнитосопротивлении органических комплексов (BEDT-TTF)₂MHg(SCN)₄ |
| title_short |
О магнитосопротивлении органических комплексов (BEDT-TTF)₂MHg(SCN)₄ |
| title_full |
О магнитосопротивлении органических комплексов (BEDT-TTF)₂MHg(SCN)₄ |
| title_fullStr |
О магнитосопротивлении органических комплексов (BEDT-TTF)₂MHg(SCN)₄ |
| title_full_unstemmed |
О магнитосопротивлении органических комплексов (BEDT-TTF)₂MHg(SCN)₄ |
| title_sort |
о магнитосопротивлении органических комплексов (bedt-ttf)₂mhg(scn)₄ |
| publisher |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| publishDate |
2001 |
| topic_facet |
Низкоразмерные и неупорядоченные системы |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/129148 |
| citation_txt |
О магнитосопротивлении органических комплексов (BEDT-TTF)₂MHg(SCN)₄ / В.Г. Песчанский, Раид Аталла // Физика низких температур. — 2001. — Т. 27, № 12. — С. 1382-1385. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. |
| series |
Физика низких температур |
| work_keys_str_mv |
AT pesčanskijvg omagnitosoprotivleniiorganičeskihkompleksovbedtttf2mhgscn4 AT atallaraid omagnitosoprotivleniiorganičeskihkompleksovbedtttf2mhgscn4 |
| first_indexed |
2025-07-09T10:43:23Z |
| last_indexed |
2025-07-09T10:43:23Z |
| _version_ |
1837165774513373184 |
| fulltext |
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåpàòóp, 2001, ò. 27, ¹ 12, c. 1382–1385Ïåñ÷àíñêèé Â. Ã., Àòàëëà ÐàèäÎ ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèè îðãàíè÷åñêèõ êîìïëåêñîâ (BEDT-TTF)2MHg(SCN)4Peschansky V. G., Atalla RaedOn magnetoresistance of organic complexes (BEDT−TTF)2MHg(SCN)4
Î ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèè îðãàíè÷åñêèõ
êîìïëåêñîâ (BEDT–TTF)2MHg(SCN)4
Â. Ã. Ïåñ÷àíñêèé1,2, Ðàèä Àòàëëà3
1 Ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò íèçêèõ òåìïåpàòóp èì. Á. È. Âåpêèíà ÍÀÍ Óêpàèíû
ïp. Ëåíèíà, 47, ã. Õàpüêîâ, 61103, Óêpàèíà
E-mail: vpeschansky@ilt.kharkov.ua
2 Õàðüêîâñêèé íàöèîíàëüíûé óíèâåðñèòåò èì. Â. Í. Êàðàçèíà
ïë. Ñâîáîäû, 4, ã. Õàðüêîâ, 61077, Óêðàèíà
3 Physics Department of Bir-Zeit University, P. O. Box 28, Bir-Zeit, West Bank, Israel
Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â påäàêöèþ 26 èþíÿ 2001 ã.
Ñîãëàñíî çîííûì ðàñ÷åòàì ýëåêòðîííîãî ýíåðãåòè÷åñêîãî ñïåêòðà îðãàíè÷åñêèõ êîìïëåêñîâ
(BEDT −TTF)2MHg(SCN)4 , ãäå Ì — îäèí èç ìåòàëëîâ ãðóïïû K, Rb, Tl, ïîìèìî îñíîâíîé ãðóïïû
íîñèòåëåé çàðÿäà ñ êâàçèäâóìåðíûì ñïåêòðîì äîëæíà áûòü è ãðóïïà íîñèòåëåé çàðÿäà ñ êâàçèîäíî-
ìåðíûì ñïåêòðîì [R. Rossenau et al., J. Phys (Paris) 6, 1527 (1996)]. Ðàññìîòðåíû ãàëüâàíîìàãíèò-
íûå ÿâëåíèÿ â êâàçèäâóìåðíûõ ïðîâîäíèêàõ ñ ìíîãîëèñòíîé ïîâåðõíîñòüþ Ôåðìè. Ïîêàçàíà âîç-
ìîæíîñòü îïðåäåëåíèÿ ñòåïåíè êâàçèîäíîìåðíîñòè äîïîëíèòåëüíîãî ëèñòà ïîâåðõíîñòè Ôåðìè â
âèäå ãîôðèðîâàííûõ ïëîñêîñòåé.
Çãiäíî çîííèõ ðîçðàõóíêiâ åëåêòðîííîãî åíåðãåòè÷íîãî ñïåêòðà îðãàíi÷íèõ êîìïëåêñiâ
(BEDT −TTF)2MHg(SCN)4 , äå Ì — îäèí ç ìåòàëiâ ãðóïè Ê, Rb, Tl, îêðiì îñíîâíî¿ ãðóïè íîñi¿â
çàðÿäó ç êâàçiäâîâèìiðíèì ñïåêòðîì ïîâèííà áóòè òàêîæ ãðóïà íîñi¿â çàðÿäó ç êâàçiîäíîâèìiðíèì
ñïåêòðîì [R. Rossenau et al., J. Phys (Paris) 6, 1527 (1996)]. Ðîçãëÿíóòî ãàëüâàíîìàãíiòíi ÿâèùà â
êâàçiäâîâèìiðíèõ ïðîâiäíèêàõ ç áàãàòîëèñòîâîþ ïîâåðõíeþ Ôåðìi. Ïîêàçàíî ìîæëèâiñòü âèçíà÷åííÿ
ñòóïeíÿ êâàçiîäíîâèìiðíîñòi äîäàòêîâîãî ëèñòà ïîâåðõíi Ôåðìi ó âèäi ãîôðîâàíèõ ïëîùèí.
PACS: 81.40.Rs, 75.70.Cn
Â. Ã. Ïåñ÷àíñêèé, Ðàèä Àòàëëà
Êîìïëåêñû ïåðåíîñà çàðÿäà îðãàíè÷åñêîãî
ïðîèñõîæäåíèÿ íà îñíîâå òåòðàòèàôóëüâàëåíà
ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñëîèñòûå ñòðóêòóðû ñ ìåòàë-
ëè÷åñêèì òèïîì ýëåêòðîïðîâîäíîñòè ñ ðåçêîé
àíèçîòðîïèåé. Ýëåêòðîïðîâîäíîñòü ïîïåðåê ñëîåâ
íà íåñêîëüêî ïîðÿäêîâ ìåíüøå ýëåêòðîïðîâîä-
íîñòè âäîëü ñëîåâ, è åñòü âñå îñíîâàíèÿ ïîëàãàòü,
÷òî ýëåêòðîííûé ýíåðãåòè÷åñêèé ñïåêòð ýòèõ îð-
ãàíè÷åñêèõ êîìïëåêñîâ ÿâëÿåòñÿ êâàçèäâóìåðíûì.
Ýíåðãèÿ íîñèòåëåé çàðÿäà â êâàçèäâóìåðíûõ
ïðîâîäíèêàõ
ε(p) = ∑
n=0
∞
εn (px , py) cos
anpz
h−
+ αn (px , py)
,
(1)
αn(px , py) = − αn (−px , −py)
ñëàáî çàâèñèò îò ïðîåêöèè èìïóëüñà pz = pn íà
íîðìàëü ê ñëîÿì n, à ïîâåðõíîñòü Ôåðìè
ε(p) = εF ÿâëÿåòñÿ îòêðûòîé ñî ñëàáîé ãîôðèðîâ-
êîé âäîëü îñè pz . Çäåñü a — ðàññòîÿíèå ìåæäó
ñëîÿìè; h− — ïîñòîÿííàÿ Ïëàíêà, à ôóíêöèè
εn(px , py) óáûâàþò ñ ðîñòîì íîìåðà n, òàê ÷òî ìàê-
ñèìàëüíîå çíà÷åíèå ôóíêöèè [ε(p) − ε0(px , py)],
ðàâíîå íà ïîâåðõíîñòè Ôåðìè ηεF , ìíîãî ìåíüøå
ýíåðãèè Ôåðìè εF .
Ïîñëå îáíàðóæåíèÿ ýôôåêòà Øóáíèêîâà—äå
Ãààçà â äîñòàòî÷íî ñîâåðøåííûõ ìîíîêðèñòàë-
ëè÷åñêèõ îáðàçöàõ îðãàíè÷åñêèõ ïðîâîäíèêîâ
(BEDT−TTF)2JBr2 è (BEDT−TTF)2J3 [1,2] ïðè
íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ â ñèëüíûõ ìàãíèòíûõ ïîëÿõ
H ïîðÿäêà 10–20 Òë ñòàëî ÿñíî, ÷òî äëèíà ñâî-
áîäíîãî ïðîáåãà íîñèòåëåé çàðÿäà l â ñëîèñòûõ
ïðîâîäíèêàõ îðãàíè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ ìî-
æåò çíà÷èòåëüíî ïðåâûøàòü ðàäèóñ êðèâèçíû rh
© Â. Ã. Ïåñ÷àíñêèé, Ðàèä Àòàëëà, 2001
òðàåêòîðèè ýëåêòðîíîâ ïðîâîäèìîñòè â ðåàëüíî
äîñòèæèìîì íûíå ìàãíèòíîì ïîëå.
Êâàíòîâûå îñöèëëÿöèîííûå ýôôåêòû [3,4] â
òàêèõ îáðàçöàõ âåñüìà ÷óâñòâèòåëüíû ê âèäó
ýëåêòðîííîãî ýíåðãåòè÷åñêîãî ñïåêòðà, è èõ ýêñ-
ïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå ïîçâîëÿåò ðåøèòü
îáðàòíóþ çàäà÷ó îïðåäåëåíèÿ ïî ýêñïåðèìåíòàëü-
íûì äàííûì ýêñòðåìàëüíûõ çàìêíóòûõ ñå÷åíèé
ïîâåðõíîñòè Ôåðìè ïëîñêîñòüþ pH = pH/H =
= const [5,6]. Ïî ñóòè, âñå êèíåòè÷åñêèå õàðàêòå-
ðèñòèêè âûðîæäåííûõ ïðîâîäíèêîâ â ñèëüíîì
ìàãíèòíîì ïîëå (rH << l) ÷óâñòâèòåëüíû ê âèäó
ýíåðãåòè÷åñêîãî ñïåêòðà íîñèòåëåé çàðÿäà, à èõ
ýêcïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå ïîçâîëÿåò ïîë-
íîñòüþ âîññòàíîâèòü ïîâåðõíîñòü Ôåðìè — îñ-
íîâíóþ õàðàêòåðèñòèêó ñïåêòðà ýëåêòðîíîâ
ïðîâîäèìîñòè. Íàëè÷èå îòêðûòûõ ñå÷åíèé ïî-
âåðõíîñòè Ôåðìè ïëîñêîñòüþ pH = const ïðèâî-
äèò ê ðåçêîé àíèçîòðîïèè ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèÿ
â ñèëüíîì ìàãíèòíîì ïîëå. Èññëåäîâàíèå ýòîé
àíèçîòðîïèè ïîçâîëÿåò ïîëíîñòüþ âîññòàíîâèòü
òîïîëîãèþ ïîâåðõíîñòè Ôåðìè [7–9].
 êâàçèäâóìåðíûõ ïðîâîäíèêàõ â ôîðìèðîâà-
íèå êâàíòîâûõ îñöèëëÿöèîííûõ ýôôåêòîâ âîâëå-
÷åíî çíà÷èòåëüíîå ÷èñëî íîñèòåëåé çàðÿäà ñ ýíåð-
ãèåé Ôåðìè. Ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ, êîãäà
òåìïåðàòóðíîå ðàçìûòèå ôåðìèåâñêîé ôóíêöèè
ðàñïðåäåëåíèÿ íîñèòåëåé çàðÿäà ìíîãî ìåíüøå
ðàññòîÿíèÿ ìåæäó êâàíòîâàííûìè óðîâíÿìè èõ
ýíåðãèè, à ÷àñòîòà äèññèïàòèâíûõ ñòîëêíîâåíèé
ýëåêòðîíà ïðîâîäèìîñòè 1/τ çíà÷èòåëüíî ïðåâû-
øàåò ÷àñòîòó åãî îáðàùåíèÿ â ìàãíèòíîì ïîëå
Ω = eH/m∗ c, àìïëèòóäà îñöèëëÿöèé ìàãíèòîñî-
ïðîòèâëåíèÿ îêàçûâàåòñÿ ñðàâíèìîé ñ ìîíîòîííî
ìåíÿþùåéñÿ ñ H ÷àñòüþ ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèÿ.
Çäåñü e — çàðÿä ýëåêòðîíà; m∗ — åãî öèêëîòðîí-
íàÿ ýôôåêòèâíàÿ ìàññà; c — ñêîðîñòü ñâåòà.
ßðêîå ïðîÿâëåíèå ýôôåêòà Øóáíèêîâà–äå
Ãààçà â ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèè áîëüøîãî ñåìåéñòâà
èîí-ðàäèêàëüíûõ ñîëåé íà îñíîâå òåòðàòèàôóëüâà-
ëåíà â ìàãíèòíîì ïîëå H = (0, H sin θ, H cos θ) â
øèðîêîì èíòåðâàëå óãëîâ θ ìåæäó âåêòîðàìè H è
n (ñì. îáçîðíûå ñòàòüè [10,11] è öèòèðîâàííóþ â
íèõ ëèòåðàòóðó) ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî ïî
êðàéíåé ìåðå îäèí ëèñò ïîâåðõíîñòè Ôåðìè ïðåä-
ñòàâëÿåò ñîáîé ñëàáîãîôðèðîâàííûé öèëèíäð,
ïëîñêèå ñå÷åíèÿ êîòîðîãî pH = const ïðè θ, îòëè÷-
íîì îò π/2, ÿâëÿþòñÿ çàìêíóòûìè.
Íåòðóäíî ïîêàçàòü, ÷òî âêëàä ãðóïïû íîñè-
òåëåé çàðÿäà, ñîñòîÿíèÿ êîòîðûõ ïðèíàäëåæàò
ëèñòó ïîâåðõíîñòè Ôåðìè â âèäå ñëàáîãîôðèðî-
âàííîãî öèëèíäðà, â êîìïîíåíòû òåíçîðà ýëåê-
òðîïðîâîäíîñòè σik , ñâÿçûâàþùåãî â ïðèáëèæå-
íèè çàêîíà Îìà ïëîòíîñòü òîêà j ñ ýëåêòðè÷åñêèì
ïîëåì Ei , ïðè γ = 1/Ωτ << 1 è η tg θ << 1 èìå-
åò âèä
σik =
γ2axx
γayx
γη2azx
γaxy
γ2ayy + σzz tg
2 θ
γη2azy + σzz tg θ
γη2axz
γη2ayz + σzz tg θ
σzz
,
(2)
ãäå êîìïîíåíòû ìàòðèöû aik ïî ïîðÿäêó âåëè÷è-
íû ñîâïàäàþò ñ ýëåêòðîïðîâîäíîñòüþ âäîëü ñëîåâ
σ0 â îòñóòñòâèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ.
Çíà÷èòåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ýëåêòðè÷åñêîìó
òîêó, ïðîòåêàþùåìó ïîïåðåê ñëîåâ, ñâÿçàíî ñ
ìåäëåííûì äðåéôîì íîñèòåëåé çàðÿäà âäîëü íîð-
ìàëè ê ñëîÿì ñî ñêîðîñòüþ
vz = − ∑
n=1
∞
an
h−
εn (px , py) sin
anpz
h−
+ αn (px , py)
,
(3)
òàê ÷òî σzz ïî êðàéíåé ìåðå ïðîïîðöèîíàëüíà η2.
Ìîäåëü ïîâåðõíîñòè Ôåðìè â âèäå ñëàáî-
ãîôðèðîâàííîãî öèëèíäðà äîñòàòî÷íî õîðîøî
ñîãëàñóåòñÿ ñ ðåçóëüòàòàìè ýêñïåðèìåíòàëüíîãî
èññëåäîâàíèÿ ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèÿ áîëüøîãî ñå-
ìåéñòâà ñîëåé òåòðàòèàôóëüâàëåíà. Îäíàêî ïî-
âåðõíîñòü Ôåðìè ñëîèñòûõ ïðîâîäíèêîâ ìîæåò
áûòü è ìíîãîëèñòíîé. Ïîìèìî ãîôðèðîâàííîãî
öèëèíäðà âîçìîæíû òàêæå ëèñòû â âèäå ãîôðèðî-
âàííûõ ïëîñêîñòåé ñî ñëàáîé ãîôðèðîâêîé âäîëü
îñè pz . Íàïðèìåð, ïîâåðõíîñòü Ôåðìè ñîëåé
(BEDT−TTF)2MHg(SCN)4 , ãäå Ì — îäèí èç ìå-
òàëëîâ ãðóïïû K, Rb, Tl, ñîãëàñíî çîííûì ðàñ÷å-
òàì ýëåêòðîííîãî ýíåðãåòè÷åñêîãî ñïåêòðà [12],
ïîìèìî ñëàáîãîôðèðîâàííîãî öèëèíäðà ñîäåðæèò
äâà êâàçèîäíîìåðíûõ ëèñòà. ×òîáû âûÿñíèòü â
êàêîé ìåðå ñîãëàñóþòñÿ ýòè ðàñ÷åòû ñ ýêñïå-
ðèìåíòàëüíî íàáëþäàåìûìè çàâèñèìîñòÿìè ìàã-
íèòîñîïðîòèâëåíèÿ îò âåëè÷èíû ñèëüíîãî ìàãíèò-
íîãî ïîëÿ H = (0, H sin θ, H cos θ), ðàññìîòðèì
ãàëüâàíîìàãíèòíûå ÿâëåíèÿ â êâàçèäâóìåðíûõ
ïðîâîäíèêàõ, ó êîòîðûõ ïîâåðõíîñòü Ôåðìè ñî-
ñòîèò èç ñëàáîãîôðèðîâàííîãî öèëèíäðà è äâóõ
ñëàáîãîôðèðîâàííûõ ïëîñêîñòåé, à íîðìàëü ê ñî-
ïðèêàñàþùåéñÿ ñ íèìè ïëîñêîñòè îòêëîíåíà îò
îñè px íà óãîë ϕ. Ìû íå áóäåì êîíêðåòèçèðîâàòü
ôîðìó ýòèõ ïëîñêîñòåé, ïîëàãàÿ ïðîèçâîëüíîé èõ
ãîôðèðîâêó â ïëîñêîñòè pxpy , à ñëàáîñòü ãîôðè-
ðîâêè âäîëü îñè pz áóäåì c÷èòàòü òàêîé æå, êàê è
ëèñòà ïîâåðõíîñòè Ôåðìè â âèäå ãîôðèðîâàííîãî
öèëèíäðà.
Î ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèè îðãàíè÷åñêèõ êîìïëåêñîâ (BEDT–TTF)2MHg(SCN)4
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåpàòóp, 2001, ò. 27, ¹ 12 1383
 ñëó÷àå íåñêîëüêèõ ãðóïï íîñèòåëåé çàðÿäà
âñå îíè âíîñÿò âêëàä â ýëåêòðè÷åñêèé òîê, òàê ÷òî
ñóììàðíàÿ ýëåêòðîïðîâîäíîñòü ïðåäñòàâëÿåò ñî-
áîé ñóììó ýëåêòðîïðîâîäíîñòè êàæäîé ãðóïïû
ýëåêòðîíîâ ïðîâîäèìîñòè
σik = σik
(1) + σik
(2) , (4)
ãäå σik
(1) — âêëàä â ýëåêòðîïðîâîäíîñòü íîñèòåëåé
çàðÿäà, ñîñòîÿíèÿ êîòîðûõ ïðèíàäëåæàò ñëàáî-
ãîôðèðîâàííûì ïëîñêèì ëèñòàì ïîâåðõíîñòè
Ôåðìè, à â σik
(2) âíîñÿò âêëàä ýëåêòðîíû ïðîâîäè-
ìîñòè, ïðèíàäëåæàùèå ñëàáîãîôðèðîâàííîìó öè-
ëèíäðó.
Åñëè îòêðûòûå ñå÷åíèÿ ãîôðèðîâàííîãî öè-
ëèíäðà âîçìîæíû ëèøü ïðè θ = π/2, òî ïðè íàëè-
÷èè äîïîëíèòåëüíîãî ëèñòà ïîâåðõíîñòè Ôåðìè â
âèäå ãîôðèðîâàííîé ïëîñêîñòè îòêðûòûå ýëåê-
òðîííûå òðàåêòîðèè ε = const è pH = pH/H =
= const ïîÿâëÿþòñÿ ïðè ëþáîì íàïðàâëåíèè ìàã-
íèòíîãî ïîëÿ. Íîñèòåëè çàðÿäà, ñîñòîÿíèå êîòî-
ðûõ ïðèíàäëåæèò ëèñòàì ïîâåðõíîñòè Ôåðìè â
âèäå ãîôðèðîâàííûõ ïëîñêîñòåé, ñîâåðøàþò
äðåéô â ïëîñêîñòè, îðòîãîíàëüíîé ìàãíèòíîìó
ïîëþ, è ïîïåðå÷íîå ñîïðîòèâëåíèå, êîãäà ïëîò-
íîñòü òîêà j è ìàãíèòíîå ïîëå H âçàèìíî îðòîãî-
íàëüíû, îêàçûâàåòñÿ ðåçêî àíèçîòðîïíûì. Òàê
÷òî îáíàðóæåíèå ïðè rH << l ðîñòà ñîïðîòèâëå-
íèÿ ñ êâàäðàòè÷íîé çàâèñèìîñòüþ îò H ïðè ïðî-
òåêàíèè òîêà, íàïðèìåð, âäîëü íîðìàëè ê ñëîÿì
ïðè ðàçëè÷íûõ îðèåíòàöèÿõ ìàãíèòíîãî ïîëÿ,
ìîæíî ñ÷èòàòü ïîäòâåðæäåíèåì ñóùåñòâîâàíèÿ
ëèñòà ïîâåðõíîñòè Ôåðìè â âèäå ãîôðèðîâàííîé
ïëîñêîñòè.
Ýëåêòðîíû ïðîâîäèìîñòè ïî îòêðûòûì òðàåê-
òîðèÿì â èìïóëüñíîì ïðîñòðàíñòâå íå ìîãóò ñìåñ-
òèòüñÿ íà çíà÷èòåëüíîå ðàññòîÿíèå âäîëü íîðìàëè
ê ïëîñêîñòè px cos ϕ + py sin ϕ = 0. Óñðåäíèâ
óðàâíåíèÿ äâèæåíèÿ çàðÿäà
∂p/∂t =
e
c
(v×H) (5)
ïî äîñòàòî÷íî áîëüøîìó èíòåðâàëó âðåìåíè, çíà-
÷èòåëüíî ïðåâûøàþùåìó T ≅ rH/vF , ãäå vF —
õàðàêòåðíàÿ ôåðìèåâñêàÿ ñêîðîñòü äâèæåíèÿ
ýëåêòðîíîâ â ïëîñêîñòè ñëîåâ, ïîëó÷èì ñëåäóþ-
ùåå ñîîòíîøåíèå:
(v
__
x cos ϕ + v
__
y sin ϕ) cos θ = v
__
z sin ϕ sin θ , (6)
çàäàþùåå ïëîñêîñòü âñåâîçìîæíûõ äðåéôîâ íî-
ñèòåëåé çàðÿäà â ðåàëüíîì ïðîñòðàíñòâå. Â ñèñòå-
ìå êîîðäèíàò (x1 , x2 , x3) ñ åäèíè÷íûìè îðòàìè
e1 =
1
[1 − cos2 ϕ sin2 θ]1/2
×
× (cos ϕ cos θ, sin ϕ cos θ, −sin ϕ sin θ) ,
e2 = (e3 × e1) , e3 = H/H (7)
ìàòðèöà σik
(1) èìååò ïðè γ << 1 è η << cos θ ñëå-
äóþùåå àñèìïòîòè÷åñêîå âûðàæåíèå:
σik
(1) =
γ2a11′
γa21′
γa31′
γa12′
a22′
a32′
γa13′
a23′
a33′
, (8)
ãäå êîìïîíåíòû ìàòðèöû aik′ â ïðåäåëüíî ñèëüíîì
ìàãíèòíîì ïîëå, êîãäà γ ñòðåìèòñÿ ê íóëþ, íå
çàâèñÿò îò γ, à (a22′ a33′ − a23′ a32′ ) â ñèëó íåðàâåí-
ñòâà Øâàðöà âñåãäà áîëüøå íóëÿ.
 ýòîé æå ñèñòåìå êîîðäèíàò â ìàòðèöå σik
(2)
ïðè θ, ñóùåñòâåííî îòëè÷íîì îò π/2, îòëè÷íà îò
íóëÿ ïðè ñòðåìëåíèè γ ê íóëþ ëèøü åäèíñòâåííàÿ
êîìïîíåíòà σ33
(2).
Íåñëîæíûå âû÷èñëåíèÿ ïðè η << cos θ è
γ0 << cos θ ïîçâîëÿþò ïîëó÷èòü àñèìïòîòè÷åñêîå
âûðàæåíèå äëÿ ñîïðîòèâëåíèÿ âäîëü è ïîïåðåê
ñëîåâ â âèäå
ρxx =
σ1 sin
2 ϕ + γ0
2σ0
γ0
2σ0(σ0 + σ1)
;
(9)
ρyy =
σ1 cos2 ϕ + γ0
2σ0
γ0
2σ0(σ0 + σ1)
;
ρzz =
1
σzz
+
σ1 cos
2 ϕ sin2 θ
σ0γ0
2
, (10)
ãäå σ1 — íàèáîëüøàÿ âåëè÷èíà âêëàäà â ýëåêòðî-
ïðîâîäíîñòü âäîëü ñëîåâ ïðè H = 0 íîñèòåëåé
çàðÿäà, ñîñòîÿíèÿ êîòîðûõ íàõîäÿòñÿ íà îòêðû-
òîì ëèñòå ïîâåðõíîñòè Ôåðìè â âèäå ãîôðèðîâàí-
íîé ïëîñêîñòè; σzz = σzz
(1) + σzz
(2) ; γ0 = 1/Ω0τ, à Ω0
— ÷àñòîòà îáðàùåíèÿ ýëåêòðîíà â ìàãíèòíîì ïîëå
ïðè θ = 0. Â ôîðìóëå (9), îïèñûâàþùåé àíèçî-
òðîïèþ ñîïðîòèâëåíèÿ â ïëîñêîñòè ñëîåâ, è â
ïîñëåäíåì ñëàãàåìîì ôîðìóëû (10) îïóùåíû
÷èñëåííûå ìíîæèòåëè ïîðÿäêà åäèíèöû, çàâèñÿ-
ùèå îò êîíêðåòíîãî âèäà ýëåêòðîííîãî ýíåðãåòè-
÷åñêîãî ñïåêòðà. Ëåãêî çàìåòèòü, ÷òî ïðè γ0 ≅ η
ó÷åò âòîðîãî ñëàãàåìîãî â ôîðìóëå (10) âåñüìà
ñóùåñòâåí.
Â. Ã. Ïåñ÷àíñêèé, Ðàèä Àòàëëà
1384 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåpàòóp, 2001, ò. 27, ¹ 12
Ñîïðîòèâëåíèå òîêó ïîïåðåê ñëîåâ ρzz íåîãðà-
íè÷åííî ðàñòåò ñ óâåëè÷åíèåì H äàæå ïðè îòêëî-
íåíèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ îò ïëîñêîñòè ñëîåâ, è
ëèøü ïðè ϕ = π/2 è θ, çàìåòíî îòëè÷íîì îò π/2,
ρzz äîñòèãàåò íàñûùåíèÿ â ñèëüíîì ìàãíèòíîì
ïîëå è ñ äîñòàòî÷íîé ñòåïåíüþ òî÷íîñòè ðàâíÿåò-
ñÿ 1/σzz .  ýòîì ñëó÷àå ïðè íåêîòîðûõ îðèåíòà-
öèÿõ ìàãíèòíîãî ïîëÿ ðåçêî óìåíüøàåòñÿ íå òîëü-
êî σzz
(2) , íî σzz
(1). Ïðè ýòîì ïîëîæåíèÿ îñòðûõ
ïèêîâ â óãëîâîé çàâèñèìîñòè σzz
(1) è σzz
(2), êàê ïðà-
âèëî, íå ñîâïàäàþò.
Ïðè ϕ, ñóùåñòâåííî îòëè÷íîì îò π/2, êîãäà
|ϕ − π/2| >> γ, îñòðûå ïèêè â çàâèñèìîñòè ρzz îò
θ èìåþò ìåñòî íà äîñòàòî÷íî áîëüøîì ôîíå êâàä-
ðàòè÷íîãî ðîñòà ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèÿ îðãàíè-
÷åñêèõ ïðîâîäíèêîâ (BEDT−TTF)2MHg(SCN)4 ,
îäíàêî èõ âñå æå ìîæíî âûäåëèòü ñ ïîìîùüþ
äèôôåðåíöèðîâàíèÿ ïî θ ôóíêöèè ρzz(θ).
 ñëó÷àå êâàçèîäíîìåðíîãî õàðàêòåðà ýíåðãå-
òè÷åñêîãî ñïåêòðà äîïîëíèòåëüíîé ãðóïïû íîñè-
òåëåé çàðÿäà îñòðûå ïèêè â óãëîâîé çàâèñèìîñòè
ñîïðîòèâëåíèÿ ïîïåðåê ñëîåâ îáÿçàíû â îñíîâ-
íîì ýëåêòðîíàì ïðîâîäèìîñòè ñ êâàçèäâóìåðíûì
ýíåðãåòè÷åñêèì ñïåêòðîì, ñîñòîÿíèÿ êîòîðûõ
ïðèíàäëåæàò ëèñòó ïîâåðõíîñòè Ôåðìè â âèäå
ñëàáîãîôðèðîâàííîãî öèëèíäðà. Ýòî ñâÿçàíî ñ
òåì, ÷òî â ìàãíèòíîì ïîëå, óäîâëåòâîðÿþùåì óñ-
ëîâèþ max {η, η1} << γ0 << 1, ãäå η1 — ñòåïåíü
ãîôðèðîâêè êâàçèîäíîìåðíîãî ëèñòà ïîâåðõíîñòè
Ôåðìè â ïëîñêîñòè px py , äâèæåíèå ýëåêòðîíîâ ñ
êâàçèîäíîìåðíûì ýíåðãåòè÷åñêèì ñïåêòðîì â èì-
ïóëüñíîì ïðîñòðàíñòâå ïðîèñõîäèò ñ ïî÷òè ïîñòî-
ÿííîé ñêîðîñòüþ, è σzz
(1) â îñíîâíîì ïðèáëèæåíèè
ïî ïàðàìåòðó η2 ïðîïîðöèîíàëüíî sin2 θ, à îñöèë-
ëèðóþùèå ñ tg θ ñëàãàåìûå ïîÿâëÿþòñÿ â ñëåäóþ-
ùèõ ïðèáëèæåíèÿõ ïî ïàðàìåòðàì íèçêîðàçìåð-
íîñòè èõ ýíåðãåòè÷åñêîãî ñïåêòðà η è η1 ëèøü â
îáëàñòè áîëåå ñèëüíûõ ìàãíèòíûõ ïîëåé, êîãäà
γ0 ≤ max {η, η1}. Ïðè ýòîì σzz
(1) îêàçûâàåòñÿ ìàëîé
ïîïðàâêîé ê σzz
(2) , êðîìå òåõ îðèåíòàöèé ìàãíèò-
íîãî ïîëÿ, êîãäà σzz
(2)(σc) ïðèíèìàåò ìèíèìàëüíîå
çíà÷åíèå. Óãëîâûå îñöèëëÿöèè σzz
(2) äåòàëüíî òåî-
ðåòè÷åñêè èññëåäîâàíû â ñëó÷àå âåñüìà ïðîñòîé
ìîäåëè ïîâåðõíîñòè Ôåðìè [13], à òàêæå ïðè
ñàìûõ îáùèõ ïðåäïîëîæåíèÿõ î âèäå êâàçèäâó-
ìåðíîãî ýëåêòðîííîãî ýíåðãåòè÷åñêîãî ñïåêò-
ðà [14–19].
Òàêèì îáðàçîì, èññëåäóÿ óãëîâóþ çàâèñèìîñòü
ñîïðîòèâëåíèÿ òîêó ïîïåðåê ñëîåâ â øèðîêîé îá-
ëàñòè ìàãíèòíûõ ïîëåé â îðãàíè÷åñêèõ êîìïëåê-
ñàõ c ïåðåíîñîì çàðÿäà (BEDT−TTF)2MHg(SCN)4 ,
ìîæíî íàäåæíî îïðåäåëèòü ñòåïåíü êâàçèîäíî-
ìåðíîñòè äîïîëíèòåëüíûõ ëèñòîâ ïîâåðõíîñòè
Ôåðìè â âèäå ãîôðèðîâàííûõ ïëîñêîñòåé.
1. Ì. Â. Êàðöîâíèê, Â. Í. Ëàóõèí, Â. È. Íèæàíêîâñêèé,
À. À. Èãíàòüåâ, Ïèñüìà â ÆÝÒÔ 47, 302 (1988).
2. Ì. Â. Êàðöîâíèê, Ï. À. Êîíîíîâè÷, Â. Í. Ëàóõèí,
È. Ô. Ùåãîëåâ, Ïèñüìà â ÆÝÒÔ 48, 498 (1988).
3. L. V. Schubnikov and W. J. de Haas, Leiden Commun.
207, 210 (1930).
4. W. J. de Haas and P. M. van Alphen, Proc. Acad. Sci.
(Amsterdam) 33, 1106 (1930).
5. L. Onsager, Philos. Mag. 43, 1006 (1952).
6. È. Ì. Ëèôøèö, À. Ì. Êîñåâè÷, ÆÝÒÔ 29, 730 (1955).
7. È. Ì. Ëèôøèö, Â. Ã. Ïåñ÷àíñêèé, ÆÝÒÔ 35, 1251
(1958).
8. È. Ì. Ëèôøèö, Â. Ã. Ïåñ÷àíñêèé, ÆÝÒÔ 38, 188
(1960).
9. Ñ. Ï. Íîâèêîâ, À. ß. Ìàëüöåâ, ÓÔÍ 168, 249 (1998).
10. J. Wosnitza, Fermi Surfaces of Low-Dimensional Organic
Metals and Superconductors, Springer Tracts in Modern
Physics (1996).
11. J. Singelton, Studies of Quasi-Two-Dimensional Organic
Conductors Based on BEDT–TTF Using High Magnetic
Fields, Report on Progress in Physics (2000).
12. R. Rossenau, M. L. Doublet, E. Canadell, R. P. Shibaeva,
R. P. Rozenberg, N. D. Kushch, and E. B. Jagubskii, J.
Phys. (Paris) 6, 1527 (1996).
13. K. Yamagji, J. Phys. Soc. Jpn. 58, 1520 (1989).
14. V. G. Peschansky, J. A. Roldan Lopez, and Toji Gnado
Yao, J. Phys. (Paris) 1, 1469 (1991).
15. V. G. Peschansky, Phys. Rep. 288, 305 (1997).
16. Â. Ã. Ïåñ÷àíñêèé, ÔÍÒ 23, 47 (1997).
17. Â. Ã. Ïåñ÷àíñêèé, ÆÝÒÔ 112, 618 (1997) [Sov. Phys.
JETP 85, 447 (1997)].
18. V. G. Peschansky and M. V. Kartsovnik, Phys. Rev. B60,
11207 (1999).
19. V. G. Peschansky and M. V. Kartsovnik, J. Low Temp.
Phys. 117, 1717 (1999).
On magnetoresistance of organic complexes
(BEDT−TTF)2MHg(SCN)4
V. G. Peschansky and Raed Atalla
According to the calculations of the elec-
tron energy spectrum for organic complexes
(BEDT−TTF)2MHg(SCN)4 (M is one of the metals
belonging to the metals K, Rb, or Tl), a group of
carriers with a quasi-one-dimensional spectrum is
supposed to exist along with the main group of
charge carriers possessing the quasi-two-dimensional
spectrum. The galvanomagnetic phenomena in quasi-
two-dimensional conductors with the Fermi mul-
tishected surface are investigated. A possibility of
determining the degree of the quasi-one-dimensional-
ity of an extra group for which the Fermi surface is
a corrugated plane is shown.
Î ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèè îðãàíè÷åñêèõ êîìïëåêñîâ (BEDT–TTF)2MHg(SCN)4
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåpàòóp, 2001, ò. 27, ¹ 12 1385
|