Барические, температурные и магнитополевые зависимости кинетических коэффициентов в ферромагнитном полупроводнике Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂

Исследованы барические зависимости удельного электросопротивления ρ, коэффициента Холла RH и поперечного магнитосопротивления Δρxx/ρ0 в магнитных полях H ≤ 5 kOe при подъеме и сбросе давления в области комнатных температур. Получены температурные зависимости ρ и RH при атмосферном давлении в диапазо...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Физика и техника высоких давлений
Дата:2009
Автори: Моллаев, А.Ю., Камилов, И.К., Арсланов, Р.К., Залибеков, У.З., Арсланов, Т.Р., Новоторцев, В.М., Маренкин, С.Ф.
Формат: Стаття
Мова:Російська
Опубліковано: Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України 2009
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69219
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:Барические, температурные и магнитополевые зависимости кинетических коэффициентов в ферромагнитном полупроводнике Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂ / А.Ю. Моллаев, И.К. Камилов, Р.К. Арсланов, У.З. Залибеков, Т.Р. Арсланов, В.М. Новоторцев, С.Ф. Маренкин // Физика и техника высоких давлений. — 2009. — Т. 19, № 3. — С. 111-115. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859707468836241408
author Моллаев, А.Ю.
Камилов, И.К.
Арсланов, Р.К.
Залибеков, У.З.
Арсланов, Т.Р.
Новоторцев, В.М.
Маренкин, С.Ф.
author_facet Моллаев, А.Ю.
Камилов, И.К.
Арсланов, Р.К.
Залибеков, У.З.
Арсланов, Т.Р.
Новоторцев, В.М.
Маренкин, С.Ф.
citation_txt Барические, температурные и магнитополевые зависимости кинетических коэффициентов в ферромагнитном полупроводнике Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂ / А.Ю. Моллаев, И.К. Камилов, Р.К. Арсланов, У.З. Залибеков, Т.Р. Арсланов, В.М. Новоторцев, С.Ф. Маренкин // Физика и техника высоких давлений. — 2009. — Т. 19, № 3. — С. 111-115. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Физика и техника высоких давлений
description Исследованы барические зависимости удельного электросопротивления ρ, коэффициента Холла RH и поперечного магнитосопротивления Δρxx/ρ0 в магнитных полях H ≤ 5 kOe при подъеме и сбросе давления в области комнатных температур. Получены температурные зависимости ρ и RH при атмосферном давлении в диапазоне температур 77–450 K в ферромагнитном (ФМ) полупроводнике Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂. Досліджено баричні залежності питомого електроопору ρ, коефіцієнта Холла RH і поперечного магнітоопору Δρxx/ρ0 в магнітних полях H ≤ 5 kOe при підйомі і скиданні тиску в області кімнатних температур. Отримано температурні залежності ρ і RH при атмосферному тиску в діапазоні температур 77–450 K у феромагнітному (ФМ) напівпровіднику Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂. The pressure dependences of resistivity ρ, Hall coefficient RH and transverse magnetoresistance Δρxx/ρ0 have been investigated for H ≤ 5 kOe at increasing and decreasing pressure at room temperature. In Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂ the temperature dependences of ρ and RH have been defined in the temperature range 77–450 K at atmospheric pressure.
first_indexed 2025-12-01T03:56:24Z
format Article
fulltext Физика и техника высоких давлений 2009, том 19, № 3 © А.Ю. Моллаев, И.К. Камилов, Р.К. Арсланов, У.З. Залибеков, Т.Р. Арсланов, В.М. Новоторцев, С.Ф. Маренкин, 2009 PACS: 62.50.–p, 71.18.+y, 71.20.Nr, 72.80.Ey А.Ю. Моллаев1, И.К. Камилов1, Р.К. Арсланов1, У.З. Залибеков1, Т.Р. Арсланов1, В.М. Новоторцев2, С.Ф. Маренкин2 БАРИЧЕСКИЕ, ТЕМПЕРАТУРНЫЕ И МАГНИТОПОЛЕВЫЕ ЗАВИСИМОСТИ КИНЕТИЧЕСКИХ КОЭФФИЦИЕНТОВ В ФЕРРОМАГНИТНОМ ПОЛУПРОВОДНИКЕ Cd0.7Mn0.3GeAs2 1Институт физики им. Х.И. Амирханова Дагестанского научного центра РАН ул. Ярагского, 94, г. Махачкала, 367003, Россия 2Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН Ленинский пр-т, 31, г. Москва, 119991, Россия E-mail: a.mollaev@mail.ru Статья поступила в редакцию 18 сентября 2008 года Исследованы барические зависимости удельного электросопротивления ρ, коэф- фициента Холла RH и поперечного магнитосопротивления Δρxx/ρ0 в магнитных полях H ≤ 5 kOe при подъеме и сбросе давления в области комнатных температур. Получены температурные зависимости ρ и RH при атмосферном давлении в диапазо- не температур 77–450 K в ферромагнитном (ФМ) полупроводнике Cd0.7Mn0.3GeAs2. Ключевые слова: ферромагнитный полупроводник, давление, удельное электро- сопротивление, магнитное поле 1. Введение Объемные магнитные полупроводники Cd1–xMnxGeAs2 с высокой температу- рой Кюри, полученные впервые в ИОНХ РАН, являются перспективными мате- риалами для спинтроники [1]. По данным рентгенофазового анализа (РФА), все образцы имели структуру халькопирита и являлись структурно-однофазными. Как следует из экспериментальных результатов, приведенных в литературе [2,3], возникновение состояния высокотемпературного ферромагнетизма в полупро- водниках AIIBVCV 2, легированных Mn, обусловлено двумя факторами: увеличе- нием концентрации магнитных примесных атомов и ростом концентрации сво- бодных носителей тока – дырок. При этом Mn является акцептором. Такое его поведение связывается с взаимодействием между локализованными магнитными моментами, что приводит к упорядочению в системе марганца (косвенный об- мен). Поскольку характер легирования и наличие свободных носителей заряда определяют магнитные свойства таких материалов, можно, эффективно воздей- ствуя давлением и температурой, изучать процессы, происходящие в высокотем- пературных ФМ-материалах. Особый интерес представляет изучение эффектов Физика и техника высоких давлений 2009, том 19, № 3 112 возникновения аномалий кинетических коэффициентов (колоссального магнито- сопротивления, аномального эффекта Холла и др.). Дальнейшие исследования в этом направлении представляются чрезвычайно перспективными. 2. Методика и техника эксперимента В аппарате высокого давления типа «тороид» измерены барические зави- симости удельного электросопротивления ρ, коэффициента Холла RH и по- перечного магнитосопротивления Δρxx/ρ0. Они получены в различных маг- нитных полях при подъеме и сбросе давления в области комнатных темпе- ратур. Измерены также температурные зависимости ρ и RH в ФМ-полупро- воднике Cd0.7Mn0.3GeAs2 при атмосферном давлении в диапазоне темпера- тур 77–450 K. Подробно методика и техника эксперимента описаны в работах [4,5]. Синтез кристаллов проводили из высокочистых порошков CdAs2 и Ge, приготовленных из монокристаллов. Марганец использовали марки «ч.д.а.». Согласно данным РФА образцы были однофазными и не содержали бинар- ных соединений марганца с мышьяком. Методика и технологические режи- мы выращивания монокристаллов представлены в [1]. Образцы имели фор- му параллелепипеда размерами 3 × 1 × 1 mm, их однородность контролировали четырехзондовым методом по значениям удельного электросопротивления и коэффициента Холла. Знак носителей заряда, определенный по знаку диффузи- онной термоэдс при комнатной температуре, имеет p-тип проводимости. 3. Экспериментальные результаты и их обсуждение Из рис. 1,а видно, что удельное сопротивление ρ возрастает больше чем на порядок и при P ≈ 4 GPa достигает максимума, затем резко падает больше чем на 2 порядка. Коэффициент Холла возрастает с различными барически- ми коэффициентами до P ≈ 4 GPa, затем резко падает почти на 3 порядка. В области насыщения при P > 6 GPa электропроводность σ ≈ 3000 Ω–1·cm–1, а концентрация носителей заряда ≈ 6.25⋅1019 cm–3. Таким образом, при P = 4.9 GPa имеет место обратимый структурный фазовый переход диэлектрик–металл. Фазовый переход наблюдается и при сбросе давления при P ≈ 2.4 GPa. На температурных зависимостях ρ и RH при cT ρ ≈ 272 ± 1 K и HR cT ≈ 262 ± ± 1 K соответственно обнаружены аномалии в виде изломов, которые могут быть интерпретированы как магнитный фазовый переход из ферро- в анти- ферромагнитное состояние. Температурная зависимость удельного электро- сопротивления в парамагнитном состоянии с хорошей точностью описывает- ся активационным законом ρ(T) ~ exp(Ea/kBT) c энергией активации Ea = = 155 meV. При этом рост удельного электросопротивления, наблюдаемый в низко- температурной магнитоупорядоченной фазе (T < Tc) (рис. 1,б), указывает на полупроводниковый характер основного состояния образца Cd0.7Mn0.3GeAs2. В исследуемом образце в магнитном поле при приложении давления наблю- дается магнитосопротивление (рис. 2). Физика и техника высоких давлений 2009, том 19, № 3 113 0 1 2 3 4 5 6 10–1 100 101 102 ρ, Ω ·c m ; R H , c m 3 ·C –1 P, GPa 1 2 3 4 510–1 100 101 Tc ρ, Ω ·c m ; R H , c m 3 ·C –1 T, 102 K а б Рис. 1. Зависимости удельного электросопротивления ρ (–○–, –●–) и коэффициента Холла RH (–□–, –■–) образца Cd0.7Mn0.3GeAs2: а – от давления (темные символы – подъем, светлые – сброс); б – от температуры; H = 5 kOe 0 1 2 3 4 5 6 Δρ xx /ρ 0, % P, GPa –3 –2 2 1 0 –1 0 1 2 3 4 5 6 –3 –2 Δρ xx /ρ 0, % P, GPa 2 1 0 –1 а б Рис. 2. Зависимость поперечного магнитосопротивления Δρxx/ρ0 образца Cd0.7Mn0.3GeAs2 от давления: а – при различных значениях магнитного поля H, kOe (–■– – 5, –●– – 4, –◆– – 3, – – – 2, –▲– – 1); б – при H = 5 kOe при подъеме (темные символы) и сбросе (светлые) давления Увеличение давления и магнитного поля приводит к возрастанию ампли- туды положительного магнитосопротивления (ПМС), которая достигает мак- симума в поле H = 5 kOe при P ≥ 1 GPa. Дальнейшее увеличение давления Физика и техника высоких давлений 2009, том 19, № 3 114 приводит к понижению ПМС. При P ≥ 2.5 GPa магнитосопротивление стано- вится отрицательным (ОМС). В области фазового превращения ОМС при давлении P > 4.0 GPa и поле H = 5 kOe составляет ~ 3%. При сбросе давления на зависимостях Δρ/ρ0(P) наблюдается гистерезис магнитосопротивления, ко- торый, по-видимому, является характеристикой аномального рассеяния носи- телей заряда, возникающего при переходе в магнитоупорядоченное состояние при формировании ферромагнитных кластеров наноразмера (ферронов). 4. Заключение В заключение можно констатировать, что на образце Cd0.7Mn0.3GeAs2 при подъеме и сбросе давления наблюдается структурный обратимый фазовый пере- ход диэлектрик–металл. Впервые обнаружено, что в образце Cd0.7Mn0.30GeAs2 под всесторонним давлением магнитосопротивление становится отрицатель- ным; при понижении давления фиксируется гистерезис магнитосопротивле- ния. Характер зависимости магнитосопротивления от величины давления и поля может служить дополнительным источником информации при выборе моделей, объясняющих магниторезистивный эффект. Работа выполнена при финансовой поддержке программы Президиума РАН «Теплофизика и механика экстремальных энергетических воздействий и физи- ка сильно сжатого вещества», секция «Физика сильно сжатого вещества». 1. С.Ф. Маренкин, В.М. Новоторцев, К.К. Палкина и др., Неорган. материалы 40, 135 (2004). 2. Г.А. Медведкин, Т. Ишибаши, Т. Ниши, К. Сато, ФТП 35, 342 (2001). 3. G.A. Medvedkin, T. Ishibashi, T. Nishi et al., Jpn. J. Appl. Phys. 39, 949 (2000). 4. L.G. Khvostantsev, L.P. Vereshagin, A.P. Novikov, High Temp.–High Pressures 9, 637 (1977). 5. А.Ю. Моллаев, Р.К. Арсланов, Л.А. Сайпулаева, С.Ф. Маренкин, Неорган. мате- риалы 37, 405 (2001). А.Ю. Моллаєв, І.К. Камілов, Р.К. Арсланов, У.З. Залібєков, Т.Р. Арсланов, В.М. Новоторцев, С.Ф. Маренкін БАРИЧНІ, ТЕМПЕРАТУРНІ І МАГНІТОПОЛЬОВІ ЗАЛЕЖНОСТІ КІНЕТИЧНИХ КОЕФІЦІЄНТІВ У ФЕРОМАГНІТНОМУ НАПІВПРОВІДНИКУ Cd0.7Mn0.3GeAs2 Досліджено баричні залежності питомого електроопору ρ, коефіцієнта Холла RH і поперечного магнітоопору Δρxx/ρ0 в магнітних полях H ≤ 5 kOe при підйомі і скиданні тиску в області кімнатних температур. Отримано температурні залежності ρ і RH при атмосферному тиску в діапазоні температур 77–450 K у феромагнітному (ФМ) напівпровіднику Cd0.7Mn0.3GeAs2. Физика и техника высоких давлений 2009, том 19, № 3 115 Ключові слова: феромагнітний напівпровідник, тиск, питомий електроопір, магнітне поле A.Yu. Mollaev, I.K. Kamilov, R.K. Arslanov, U.Z. Zalibekov, T.R. Arslanov, V.M. Novotorzev, S.F. Marenkin BARIC, TEMPERATURE AND MAGNETIC-FIELD DEPENDENCES OF KINETIC COEFFICIENTS IN FERROMAGNETIC SEMICONDUCTOR Cd0.7Mn0.3GeAs2 The pressure dependences of resistivity ρ, Hall coefficient RH and transverse magnetore- sistance Δρxx/ρ0 have been investigated for H ≤ 5 kOe at increasing and decreasing pres- sure at room temperature. In Cd0.7Mn0.3GeAs2 the temperature dependences of ρ and RH have been defined in the temperature range 77–450 K at atmospheric pressure. Keywords: ferromagnetic semiconductor, pressure, resistivity, magnetic field Fig. 1. Dependences of resistivity ρ (–○–, –●–) and Hall coefficient RH (–□–, –■–) of sample Cd0.7Mn0.3GeAs2: а – on pressure (dark symbols – rise, light symbols – de- crease); б – on temperature; H = 5 kOe Fig. 2. Dependence of transverse magnetoresistance Δρxx/ρ0 for the sample Cd0.7Mn0.3GeAs2 on pressure: а – for different values of magnetic field H, kOe (–■– – 5, –●– – 4, –◆– – 3, – – – 2, –▲– – 1); б – for H = 5 kOe with pressure increase (dark symbols) and decrease (light symbols)
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-69219
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 0868-5924
language Russian
last_indexed 2025-12-01T03:56:24Z
publishDate 2009
publisher Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
record_format dspace
spelling Моллаев, А.Ю.
Камилов, И.К.
Арсланов, Р.К.
Залибеков, У.З.
Арсланов, Т.Р.
Новоторцев, В.М.
Маренкин, С.Ф.
2014-10-07T20:19:29Z
2014-10-07T20:19:29Z
2009
Барические, температурные и магнитополевые зависимости кинетических коэффициентов в ферромагнитном полупроводнике Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂ / А.Ю. Моллаев, И.К. Камилов, Р.К. Арсланов, У.З. Залибеков, Т.Р. Арсланов, В.М. Новоторцев, С.Ф. Маренкин // Физика и техника высоких давлений. — 2009. — Т. 19, № 3. — С. 111-115. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
0868-5924
PACS: 62.50.–p, 71.18.+y, 71.20.Nr, 72.80.Ey
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69219
Исследованы барические зависимости удельного электросопротивления ρ, коэффициента Холла RH и поперечного магнитосопротивления Δρxx/ρ0 в магнитных полях H ≤ 5 kOe при подъеме и сбросе давления в области комнатных температур. Получены температурные зависимости ρ и RH при атмосферном давлении в диапазоне температур 77–450 K в ферромагнитном (ФМ) полупроводнике Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂.
Досліджено баричні залежності питомого електроопору ρ, коефіцієнта Холла RH і поперечного магнітоопору Δρxx/ρ0 в магнітних полях H ≤ 5 kOe при підйомі і скиданні тиску в області кімнатних температур. Отримано температурні залежності ρ і RH при атмосферному тиску в діапазоні температур 77–450 K у феромагнітному (ФМ) напівпровіднику Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂.
The pressure dependences of resistivity ρ, Hall coefficient RH and transverse magnetoresistance Δρxx/ρ0 have been investigated for H ≤ 5 kOe at increasing and decreasing pressure at room temperature. In Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂ the temperature dependences of ρ and RH have been defined in the temperature range 77–450 K at atmospheric pressure.
Работа выполнена при финансовой поддержке программы Президиума РАН «Теплофизика и механика экстремальных энергетических воздействий и физика сильно сжатого вещества», секция «Физика сильно сжатого вещества».
ru
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
Физика и техника высоких давлений
Барические, температурные и магнитополевые зависимости кинетических коэффициентов в ферромагнитном полупроводнике Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂
Баричні, температурні і магнітопольові залежності кінетичних коефіцієнтів у феромагнітному напівпровіднику Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂
Baric, temperature and magnetic-field dependences of kinetic coefficients in ferromagnetic semiconductor Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂
Article
published earlier
spellingShingle Барические, температурные и магнитополевые зависимости кинетических коэффициентов в ферромагнитном полупроводнике Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂
Моллаев, А.Ю.
Камилов, И.К.
Арсланов, Р.К.
Залибеков, У.З.
Арсланов, Т.Р.
Новоторцев, В.М.
Маренкин, С.Ф.
title Барические, температурные и магнитополевые зависимости кинетических коэффициентов в ферромагнитном полупроводнике Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂
title_alt Баричні, температурні і магнітопольові залежності кінетичних коефіцієнтів у феромагнітному напівпровіднику Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂
Baric, temperature and magnetic-field dependences of kinetic coefficients in ferromagnetic semiconductor Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂
title_full Барические, температурные и магнитополевые зависимости кинетических коэффициентов в ферромагнитном полупроводнике Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂
title_fullStr Барические, температурные и магнитополевые зависимости кинетических коэффициентов в ферромагнитном полупроводнике Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂
title_full_unstemmed Барические, температурные и магнитополевые зависимости кинетических коэффициентов в ферромагнитном полупроводнике Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂
title_short Барические, температурные и магнитополевые зависимости кинетических коэффициентов в ферромагнитном полупроводнике Cd₀.₇Mn₀.₃GeAs₂
title_sort барические, температурные и магнитополевые зависимости кинетических коэффициентов в ферромагнитном полупроводнике cd₀.₇mn₀.₃geas₂
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69219
work_keys_str_mv AT mollaevaû baričeskietemperaturnyeimagnitopolevyezavisimostikinetičeskihkoéfficientovvferromagnitnompoluprovodnikecd07mn03geas2
AT kamilovik baričeskietemperaturnyeimagnitopolevyezavisimostikinetičeskihkoéfficientovvferromagnitnompoluprovodnikecd07mn03geas2
AT arslanovrk baričeskietemperaturnyeimagnitopolevyezavisimostikinetičeskihkoéfficientovvferromagnitnompoluprovodnikecd07mn03geas2
AT zalibekovuz baričeskietemperaturnyeimagnitopolevyezavisimostikinetičeskihkoéfficientovvferromagnitnompoluprovodnikecd07mn03geas2
AT arslanovtr baričeskietemperaturnyeimagnitopolevyezavisimostikinetičeskihkoéfficientovvferromagnitnompoluprovodnikecd07mn03geas2
AT novotorcevvm baričeskietemperaturnyeimagnitopolevyezavisimostikinetičeskihkoéfficientovvferromagnitnompoluprovodnikecd07mn03geas2
AT marenkinsf baričeskietemperaturnyeimagnitopolevyezavisimostikinetičeskihkoéfficientovvferromagnitnompoluprovodnikecd07mn03geas2
AT mollaevaû baričnítemperaturníímagnítopolʹovízaležnostíkínetičnihkoefícíêntívuferomagnítnomunapívprovídnikucd07mn03geas2
AT kamilovik baričnítemperaturníímagnítopolʹovízaležnostíkínetičnihkoefícíêntívuferomagnítnomunapívprovídnikucd07mn03geas2
AT arslanovrk baričnítemperaturníímagnítopolʹovízaležnostíkínetičnihkoefícíêntívuferomagnítnomunapívprovídnikucd07mn03geas2
AT zalibekovuz baričnítemperaturníímagnítopolʹovízaležnostíkínetičnihkoefícíêntívuferomagnítnomunapívprovídnikucd07mn03geas2
AT arslanovtr baričnítemperaturníímagnítopolʹovízaležnostíkínetičnihkoefícíêntívuferomagnítnomunapívprovídnikucd07mn03geas2
AT novotorcevvm baričnítemperaturníímagnítopolʹovízaležnostíkínetičnihkoefícíêntívuferomagnítnomunapívprovídnikucd07mn03geas2
AT marenkinsf baričnítemperaturníímagnítopolʹovízaležnostíkínetičnihkoefícíêntívuferomagnítnomunapívprovídnikucd07mn03geas2
AT mollaevaû barictemperatureandmagneticfielddependencesofkineticcoefficientsinferromagneticsemiconductorcd07mn03geas2
AT kamilovik barictemperatureandmagneticfielddependencesofkineticcoefficientsinferromagneticsemiconductorcd07mn03geas2
AT arslanovrk barictemperatureandmagneticfielddependencesofkineticcoefficientsinferromagneticsemiconductorcd07mn03geas2
AT zalibekovuz barictemperatureandmagneticfielddependencesofkineticcoefficientsinferromagneticsemiconductorcd07mn03geas2
AT arslanovtr barictemperatureandmagneticfielddependencesofkineticcoefficientsinferromagneticsemiconductorcd07mn03geas2
AT novotorcevvm barictemperatureandmagneticfielddependencesofkineticcoefficientsinferromagneticsemiconductorcd07mn03geas2
AT marenkinsf barictemperatureandmagneticfielddependencesofkineticcoefficientsinferromagneticsemiconductorcd07mn03geas2