Низкочастотный динамический отклик в системах с сильным взаимодействием квазичастиц

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ФИЗИКО_ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата физико_математических наук

Специальность:01.04.07 “Физика конденсированного состояния”

НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ДИНАМИЧЕСКИЙ ОТКЛИК В СИСТЕМАХ С СИЛЬНЫМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ КВАЗИЧАСТИЦ

Пронин Алексей Алексеевич

МОСКВА 2001 г.

Работа выполнена в Институте общей физики Российской Академии Наук.

Научный руководитель: доктор физико_математических наук,

профессор С.В. Демишев

Официальные оппоненты: доктор физико_математических наук,

профессор Б.А. Волков (ФИ РАН)

доктор физико_математических наук,

профессор В.А. Вентцель (ИФВД РАН)

Ведущая организация: МГУ им. Ломоносова

Защита состоится "____" ____________ 2001 г. в ____ часов на заседании диссертационного совета К 212.156.01 при Московском физико_техническом институте по адресу: 117393, г. Москва, ул. Профсоюзная, д. 84/32, корпус В_2.

Отзывы направлять по адресу: 141700, г. Долгопрудный Московской обл., Институтский пер., д. 9, МФТИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МФТИ.

Автореферат разослан "____" ____________ 2001 г.

Учёный секретарь специализированного

совета К 212.156.01 МФТИ

кандидат технических наук Н.П. Чубинский

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы

Задачей спектроскопии в наиболее общем смысле является изучение частотного отклика исследуемого объекта, причём в идеале диапазон частот электромагнитного излучения должен быть максимально большим. В случае твердотельных объектов наиболее распространены исследования в оптическом (включая дальний ИК) диапазоне и в области "радиотехнических" частот 110 МГц. Исторически значительный промежуточный интервал, составляющий почти десять декад по частоте, заполнялся различными методами сантиметровой, миллиметровой и субмиллиметровой спектроскопии, которые, как правило, ограничены диапазоном частот 10 ГГц. При этом интервал частот от нескольких десятков мегагерц до нескольких гигагерц оказывается достаточно трудным для экспериментального исследования, поскольку, с одной стороны, длина волны излучения уже сравнима с размерами различных элементов измерительной схемы, что сильно затрудняет выделение полезного сигнала от образца - объекта исследования, а с другой - ещё недостаточно мала для эффективного использования волноводной техники и резонаторных методов. При проведении опытов в условиях низких температур возникает дополнительная сложная экспериментальная задача выделения полезного сигнала от образца на фоне многократно его превосходящего вклада от измерительной линии, необходимой для выполнения измерений в криостате и имеющей длину порядка метров.

С фундаментальной точки зрения рассматриваемый диапазон частот представляет интерес для исследования прыжкового токопереноса в неупорядоченных средах, где дисперсионные зависимости проводимости вида ~ ^s ) могут быть прослежены на интервале частот, охватывающем до 10 порядков. Однако такие исследования, за единичными исключениями, до сих пор были ограничены диапазоном 10 МГц, а интервал 110 МГц1 ГГц оставался практически неисследованным. Так как длина прыжка на переменном токе R ~ln(₀/) уменьшается с ростом частоты , то условие применимости парного (дипольного) приближения R_opt>R (где R_opt - длина прыжка на постоянном токе) должно улучшаться с увеличением частоты, и эксперименты в высокочастотной области должны позволить выполнить более точную проверку существующих теорий прыжковой проводимости.

Помимо исследований прыжковой проводимости, рассматриваемый диапазон частот представляет интерес для различных твердотельных объектов, характеризующихся сильным квазичастичным взаимодействием, доминирующим при низких температурах. При этом дисперсия динамического отклика может возникать как в результате "прямого попадания" характерной частоты системы в исследуемый интервал, так и на "хвосте" более высокочастотной особенности . В любом случае, получение информации о поведении проводимости в диапазоне 110 МГц1 ГГц необходимо для адекватного восстановления спектра или в широком интервале от =0 (статические измерения на постоянном токе) до субмиллиметрового или ИК_ диапазона, а также для проведения расчётов с помощью соотношений Крамерса_Кронига. Такая методология представляется весьма плодотворной для исследования систем с тяжёлыми фермионами, где большая эффективная масса носителей заряда приводит к заметному уменьшению характерных частот в системе.

Ещё один важный пример возникновения дисперсии в области относительно низких частот связан с фазовыми переходами и наличием мягких мод. Классическим примером таких систем являются сегнетоэлектрики. Возможными "кандидатами", интересными с точки зрения низкочастотной спектроскопии, оказываются и различные низкоразмерные неорганические спин_Пайерлсовские соединения, которые интенсивно исследуются начиная с начала 90-х годов. Действительно, для возникновения спин_Пайерлсовской неустойчивости теория требует сильного смягчения фононных мод, что может обусловить появление низкочастотной дисперсии.

Из проведённого рассмотрения следует, что исследование низкочастотного (1 МГц1 ГГц) динамического отклика в системах с сильным взаимодействием квазичастиц представляет собой актуальную методическую и фундаментальную задачу, которая интересна для широкого класса экспериментальных объектов, интенсивно изучаемых в современной физике конденсированного состояния.

Цель настоящей работы заключалась в экспериментальном исследовании низкочастотного (1 МГц1 ГГц) динамического отклика в системах с сильными квазичастичными взаимодействиями. Для этого в рамках комплексного подхода с привлечением дополнительных измерений различных транспортных характеристик на постоянном токе были исследованы следующие соединения: объёмный аморфный антимонид галлия (a_GaSb), соединения с сильным электрон-электронным взаимодействием SmB₆ и FeSi, низкоразмерные магнитные системы CuGeO₃ и NaV₂O₅ и линейный квазиодномерный углеродный полимер - карбин. Указанные материалы в настоящее время являются объектами интенсивных экспериментальных и теоретических исследований и позволяют изучать различные аспекты влияния разупорядочения и взаимодействия квазичастиц на динамический отклик.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующих основных положениях:

§ Разработана оригинальная методика измерения комплексной проводимости и диэлектрической проницаемости образцов в диапазоне частот 1 МГц1 ГГц, позволяющая проводить измерения в интервале температур 1.8300 К в магнитном поле до 7 Тл.

§ Впервые изучены частотные и температурные зависимости проводимости на переменном токе (,Т) объёмных образцов аморфного антимонида галлия. Показано, что прыжковую проводимость a_GaSb в области частот 1500 МГц нельзя описать в рамках парного (дипольного) приближения или в модели многократных прыжков, что может быть обусловлено влиянием длины когерентности фазы волновой функции локализованного состояния.

§ Проведено комплексное исследование транспортных характеристик "Кондо_изоляторов" SmB₆ и FeSi при гелиевых и промежуточных температурах. Обнаружена низкочастотная дисперсия проводимости в SmB₆ на частотах 500 МГц1 ГГц, предположительно связанная с формированием когерентного основного состояния при Т5 К. В случае FeSi предсказано возникновение сильной дисперсии в миллиметровой и субмиллиметровой области спектра.

§ В низкоразмерном магнетике '_NaV₂O₅ в окрестности фазового перехода при Т=33.2 К обнаружена _аномалия комплексной диэлектрической проницаемости. Показано, что критическое поведение и других физических величин в этом соединении носит универсальный характер.

§ Впервые исследована статическая и динамическая проводимость карбинов, синтезированных в условиях высокого давления. Установлено, что условия синтеза под давлением позволяют менять эффективную размерность системы от одномерной до трёхмерной. Впервые получено экспериментальное подтверждение модели Ханта для одномерной прыжковой проводимости на переменном токе.

Практическая ценность работы

Результаты, полученные в диссертационной работе, способствуют дальнейшему развитию представлений о механизмах прыжкового транспорта на переменном токе в неупорядоченных средах. Созданная в рамках данной работы методика измерения комплексной проводимости и диэлектрической проницаемости образцов в диапазоне частот 1 МГц1 ГГц, позволяющая проводить измерения в интервале температур 1.8300 К в магнитном поле до 7 Тл, может быть использована при разработке новых измерительных приборов.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались на 7 Школе_семинаре молодых учёных (Туапсе, 1999), XXXI и XXXII Совещаниях по физике низких температур (Москва, 1998; Казань, 2000), XXII Международной конференции по физике низких температур (LT_22, Хельсинки, Финляндия, 1999), Международной зимней школе по физике полупроводников (ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, С._Петербург-Зеленогорск, 2000), 8 Международной конференции по прыжковой проводимости и связанным явлениям (HRP8, Мурсия, Испания, 1999).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ.

Структура и объём диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов и заключения и содержит 147 страниц машинописного текста, включая 30 иллюстраций, 5 таблиц и список литературы из 130 наименований.

2. Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы основные цели исследования, а также кратко изложено распределение материала по главам.

Первая глава представляет собой литературный обзор, который начинается с краткого изложения основных существующих теоретических моделей сред, потенциально обладающих низкочастотной дисперсией.

С точки зрения теории наиболее простым является случай слабо взаимодействующих носителей, в частности, классические модели свободных электронов Друде-Лоренца для проводящих материалов и гармонического осциллятора с затуханием для диэлектриков. Вследствие малой инерционности процессов с участием микрочастиц дисперсионные явления для этих механизмов обычно наблюдаются в оптическом диапазоне частот. Однако при наличии взаимодействия, например, в системах с большой эффективной массой носителей заряда или электронной/решёточной неустойчивостью, характерные частоты могут заметно уменьшиться.

Вследствие разнообразия физической природы релаксационных механизмов дисперсии связанные с ними характерные времена релаксации могут располагаться в широком диапазоне значений - от 10³ до 10^-12 с, причём релаксационное поведение () и () оказывается более сложным для интерпретации. Особый характер релаксационные эффекты приобретают в тех случаях, когда они связаны с наличием в системе разупорядочения, например, при описании динамической проводимости аморфных полупроводников, для которых в широком частотном диапазоне наблюдаются степенные зависимости проводимости вида

Re(,Т)~Т^S.(1)

Отметим, что асимптотическая формула (1) справедлива для различных моделей динамической прыжковой проводимости, например, электронного или поляронного туннелирования в парном (дипольном) приближении и модели многократных прыжков. В этой связи представляет интерес то обстоятельство, что если для проводимости на постоянном токе выполняется закон Мота.

exp(T₀/T)ⁿ,(2)

а на переменном токе справедливо соотношение (1), то совместный количественный анализ транспортных характеристик на постоянном и переменном токе позволяет независимо определить параметры локализованных состояний и, таким образом, осуществить экспериментальную проверку различных моделей динамической прыжковой проводимости.

В завершение этой главы приводятся основные сведения об известных физических свойствах исследуемых соединений: объёмного аморфного антимонида галлия (a-GaSb), соединений с сильным электрон-электронным взаимодействием SmB₆ и FeSi, низкоразмерных магнитных систем CuGeO₃ и NaV₂O₅ и линейного квазиодномерного углеродного полимера - карбина, а также обосновывается актуальность выбора указанных объектов исследования.

Во второй главе подробно описана оригинальная методика измерения комплексной проводимости и диэлектрической проницаемости образцов в диапазоне частот 1 МГц1 ГГц, созданная на базе анализатора импеданса НР4191А и позволяющая проводить измерения в интервале температур 1.8300 К в магнитном поле до 7 Тл. Основная методическая проблема связана с тем, что в этом частотном диапазоне длина волны излучения становится сравнимой с размерами различных элементов измерительной схемы, но ещё недостаточно мала для эффективного использования волноводной техники и резонаторных методов. Следовательно, оказывается необходимым выделять полезный сигнал от образца на фоне многократно его превосходящего вклада от измерительной линии, имеющей длину порядка метров и необходимой для выполнения измерений в криостате (см. рис. 1).

Для учёта влияния измерительной линии были использованы различные алгоритмы аппаратной и программной компенсации, позволяющие корректировать измеряемые величины в процессе эксперимента при помощи известных значений импеданса набора стандартных калибровочных нагрузок. При этом максимально возможная аппаратная компенсация ("нуль" прибора) составляет |Y|10^-3 (кривая 4 на рис. 1), в то время как применение оригинальной методики программной компенсации позволило увеличить чувствительность более чем на порядок до |Y|10^_4 (кривая 5 на рис. 1).

Рис. 1. Частотные зависимости параметров разомкнутой линии: фазы и модуля коэффициента отражения (кривые 1 и 2), а также модуля комплексной проводимости в отсутствие компенсации (кривая 3) и при наличии аппаратной и программной компенсации (кривые 4 и 5 соответственно).

Далее во второй главе кратко рассматриваются различные методы измерения транспортных характеристик на постоянном токе, а также оригинальная автоматизированная система регистрации данных и обработки результатов эксперимента. Завершает обзор методических вопросов анализ погрешностей измерений исследованных физических величин на постоянном и переменном токе.

В третьей главе излагаются результаты исследований прыжковой проводимости на переменном токе в аморфном антимониде галлия (a_GaSb).

В первой части главы методом «Моттовской спектроскопии» (измерения гальваномагнитных эффектов на постоянном токе) определены параметры локализованных состояний у a-GaSb - плотность состояний g(E_F)= 4.2*10²⁰ см^-3эВ^-1 и радиус локализации а=46 Е, которые хорошо согласуются с литературными данными.

Далее приводятся температурные и частотные зависимости динамической проводимости (,Т) (см. рис. 2). Из данных рис. 2 следует, что в диапазоне частот 1500 МГц и температур 4.2100 К (,Т) хорошо описывается асимптотической формулой (1), причём показатель степени s в области прыжковой проводимости изменяется от s0.8 (Т=77 К) до s0.76 (Т=4.2 К), а значение индекса практически постоянно и составляет 0.3.

Используя полученные значения g(E_F) и а, можно сравнить экспериментальные данные (,Т) (рис. 2) с результатами моделирования в рамках существующих теорий динамической прыжковой проводимости. На рис. 3 приведены расчётные температурные зависимости динамической проводимости в парном приближении в случае электронного туннелирования

, где (3)

(формула Поллака_Джебалла, кривая 1) и в поляронной модели

(4)

(кривая 2) совместно с экспериментальными данными статической (кривая 4) и динамической (кривая 3) проводимости.

Рис. 2. Действительная и мнимая часть высокочастотной проводимости образца a_GaSb при различных температурах. На вставке показана температурная зависимость проводимости на частоте 100 МГц.

Количественный анализ полученных результатов (,Т) показывает, что для моделей, основанных на парном приближении, имеет место тенденция к значительному (12 порядка) завышению теоретических значений (,Т) по сравнению с экспериментальными данными (см. рис. 3). Возможная причина расхождения статических и динамических характеристик заключается в том, что во всём частотном и температурном интервале длина прыжка на переменном токе (R в формулах (3,4)) превышает оптимальную длину прыжка на постоянном токе R_opt=(a/2)(T₀/T)^1/4, и, следовательно, условие применимости парного приближения нарушается.

Рис. 3. Сравнение статической (кривая 4) и динамической (кривая 3) прыжковой проводимости с расчетом по формулам (3,4) (кривые 1 и 2 соответственно) для экспериментальных параметров локализованных состояний в a_GaSb.

В этом случае более адекватным является использование модели многократных прыжков, однако и эта модель не даёт удовлетворительного количественного описания экспериментальных частотных и температурных зависимостей динамической проводимости (,Т).

В завершение этой главы излагается альтернативный подход, основанный на рассмотрении неоптимальных прыжков при сохранении описания '(,T) в парном (дипольном) приближении. Исходя из представлений об обрезании длины прыжка на переменном токе R на расстоянии, равном длине когерентности фазы волновой функции L_T и обусловленном неупругим взаимодействием с фононами, в настоящей работе получена для '(,T) следующая оценка:

,(5)

где D^*=L_T²k_BT/h - эффективный коэффициент диффузии]. Показано, что использование формулы (5) позволяет не только качественно, но и количественно описать экспериментальные данные по частотным и температурным зависимостям динамической прыжковой проводимости a_GaSb.

Четвёртая глава посвящена комплексному исследованию низкотемпературных аномалий транспортных характеристик "Кондо_изоляторов" SmB₆ и FeSi на постоянном и переменном токе.

Обнаружено, что в соединении с промежуточной валентностью SmB₆ при гелиевых температурах наблюдается низкочастотная дисперсия проводимости в диапазоне частот 500 МГц1 ГГц (см. рис. 4). Для ответа на вопрос о механизмах токопереноса в гексабориде самария, ответственных за возникновение низкочастотной дисперсии (), были выполнены измерения на постоянном токе следующих величин: проводимости (Т), коэффициента Холла R_H(Т,Н) и термоЭДС S(Т). Определены параметры носителей в области собственной проводимости (Т15 К). Показано, что диапазон температур 5Т15 К соответствует случаю проводимости по состояниям в запрещённой зоне, и получены оценки энергии активации и радиуса локализации этих состояний: E_ex3.5 мэВ и Е.

Установлено, что в окрестности гелиевых температур Т5 К имеет место аномальное поведение всех исследованных физических величин. Полученные результаты обсуждаются в рамках экситон-поляронной модели Кикоина-Мищенко и модели Фаликова-Кимбалла. Показано, что появление низкочастотной дисперсии () отражает формирование у SmB₆ когерентного основного состояния при гелиевых температурах.

Рис. 4. Экспериментальные данные и модельный расчёт действительной части динамической проводимости '() (а) и диэлектрической проницаемости '() (б) для SmB₆ ( - настоящая работа, остальные точки взяты из литературы, линии - моделирование с помощью набора гармонических осцилляторов).

Во второй части главы излагаются результаты измерений транспортных характеристик FeSi. Найдено, что дисперсия динамического отклика в этом соединении практически отсутствует вплоть до частот ~1 ГГц (см. рис. 5). Также как и в случае SmB₆, для анализа механизмов проводимости FeSi привлечены результаты измерений гальваномагнитных характеристик на постоянном токе. Показано, что низкотемпературные аномалии физических свойств FeSi могут быть интерпретированы в рамках модели Хаббарда, при этом в качестве носителей заряда в области низких температур, по-видимому, выступают магнитные поляроны, образованные в результате поляризации магнитных моментов на Fe-центрах, расположенных в ближайшем окружении носителя в верхней хаббардовской полосе. В этой модели ожидается возникновение сильной дисперсии проводимости в диапазоне частот 101000 ГГц, проявляющейся в виде дополнительной широкой полосы поглощения и высоких значений диэлектрической проницаемости при гелиевых температурах.

Рис. 5. Дисперсия проводимости и диэлектрической проницаемости FeSi: а) - экспериментальные частотные зависимости динамической проводимости (1) и литературные данные измерений в инфракрасном (2) и миллиметровом (3) диапазонах. Сплошные линии - моделирование с помощью набора гармонических осцилляторов. б) - ожидаемая дисперсия диэлектрической проницаемости, рассчитанная из данных '(,T).

В пятой главе рассмотрены диэлектрические свойства и критическое поведение низкоразмерных магнетиков CuGeO₃ и '_NaV₂O₅. В начале главы обсуждается поведение диэлектрической проницаемости '(T,) в диапазоне температур 4.2300 К и частот 1 МГц1 ГГц (при ориентации электрического поля вдоль оси с в случае '_NaV₂O₅ и вдоль оси а для CuGeO₃). Найдено, что в обоих материалах во всём исследованном частотном и температурном диапазоне дисперсия практически отсутствует: (,Т=const)const. Установлено, что при 4.2Т100 К диэлектрическая проницаемость CuGeO₃ постоянна в пределах точности измерений, в то время как для '_NaV₂O₅ кривые '(Т,=const) демонстрируют при T_c=33.2 K отчётливую аномалию _типа с амплитудой скачка около 0.5% на фоне практически не зависящей от температуры базовой линии.

Далее в этой главе излагается количественный анализ наблюдаемой у '_NaV₂O₅ _аномалии на температурной зависимости (Т) совместно с литературными данными: расходящейся части теплоёмкости c(T), магнитных потерь на частоте 36.2 ГГц и аномальной части скорости распространения ультразвука V/V(T). Установлено, что для всех указанных параметров в окрестности перехода характерна либо логарифмическая расходимость физических величин вида f(T)~ln|(T_T_c)/T_c|, или конечный скачок при Т=Т_с, определяемый функцией

давление карбин ток проводимость

f(T)=A_1,2+B_1,2/(|T_T_c| ^p1,2+C_1,2).(6)

Показано, что критическое поведение различных физических величин демонстрирует заметные отклонения от предсказаний стандартной теории фазовых переходов II рода, включая сильную асимметрию критической области выше и ниже точки перехода, возникновение аномальных базовых линий, на фоне которых наблюдаются особенности, и практически одинаковую форму температурных зависимостей различных параметров в критической области (см. табл. 1).

Таблица 1. Значения критических индексов в формуле (6) для '_NaV₂O₅.

Шестая глава посвящена исследованиям прыжковой проводимости на постоянном и переменном токе в карбине кумуленового типа, синтезированном в условиях высокого давления.

В первой части главы излагаются результаты исследований гальваномагнитных характеристик на постоянном токе. Обнаружено, что температурные зависимости проводимости карбина при Т50 К подчиняются закону Мотта (2), причём изменение температуры синтеза образцов под давлением 7.7 ГПа приводит к изменению индекса n=1/(1+d) (d-размерность пространства) от n=Ѕ при T_syn=650С до n=ј при T_syn=1000С. Из данных транспортных измерений были определены параметры локализованных состояний, соответствующих случаям 2D и 3D прыжковой проводимости.

Далее приведены экспериментальные данные динамической проводимости. Найдено, что в прыжковой области динамическая проводимость карбина описывается асимптотикой (1), однако наблюдается сильная температурная зависимость индекса s(Т) (см. рис. 6), отсутствующая как в моделях, основанных на парном приближении, так и в модели многократных прыжков. Показано, что такое поведение (,T) можно интерпретировать в рамках модели Ханта для 1D динамической прыжковой проводимости

, (7)

(кривая 4 на рис. 6), в то время как предсказания модели кулоновских корреляций для 2D проводимости (кривая 3) противоречат экспериментальным данным (,T).

Рис. 6. Анализ температурной зависимости показателя степени s для образца карбина, полученного при T_syn=690^oC. 1_эксперимент (100 МГц), 2_эксперимент (500 МГц), 3_модель кулоновских корреляций для d=2, 4_модель Ханта (7) для d=1.

Полученные результаты свидетельствуют, что изменение показателя степени прыжковой проводимости n в карбинах, синтезируемых в условиях высокого давления, обусловлено изменением эффективной размерности системы, причём значение n=Ѕ отвечает 1D прыжковой проводимости и не связано с образованием кулоновской щели в плотности состояний. Увеличение температуры синтеза, сопровождающееся ростом концентрации sp² связей в матрице карбина, индуцирует 1D3D кроссовер, а в переходной области 700<T_syn<800 ^oC прыжковая проводимость двумерна.

Основные результаты, полученные в настоящей работе, могут быть сформулированы следующим образом:

Создана методика исследования комплексной проводимости и диэлектрической проницаемости образцов для диапазона частот 1 МГц1 ГГц, позволяющая проводить измерения в интервале температур 1.8300 К в магнитном поле до 7 Тл. Аппаратная и программная компенсация вклада измерительной линии позволили определять активную и реактивную составляющую импеданса в диапазоне 5*10^-210⁵ Ом с максимальной относительной точностью до 10^-4.

Впервые исследована проводимость на переменном токе и определены частотные и температурные зависимости (,Т) в объёмных образцах аморфного антимонида галлия. Количественный анализ транспортных характеристик позволил установить, что прыжковая проводимость в области частот 1500 МГц не может быть описана в рамках парного (дипольного) приближения или в модели многократных прыжков. Причина такого расхождения заключается в уменьшении характерной длины прыжка по сравнению с теоретическим значением, по-видимому, обусловленным влиянием длины когерентности фазы волновой функции локализованного состояния.

Исследован динамический отклик "Кондо_изоляторов" SmB₆ и FeSi. В соединении с промежуточной валентностью SmB₆ при гелиевых температурах обнаружена низкочастотная дисперсия проводимости в диапазоне частот 500 МГц1 ГГц, которую можно связать с формированием когерентного основного состояния при Т5 К.

В случае FeSi найдено, что дисперсия динамического отклика отсутствует вплоть до частот ~1 ГГц и предсказано возникновение сильной дисперсии в миллиметровой и субмиллиметровой области спектра, по видимому, обусловленной полосой поглощения магнитных поляронов.

Установлено, что в низкоразмерном магнетике '_NaV₂O₅ в окрестности фазового перехода Т=33.2 К имеет место _аномалия диэлектрической проницаемости. Показано, что критическое поведение и других физических величин в этом соединении носит универсальный характер, отличающийся от предсказываемого стандартной теорией фазовых переходов II рода.

Исходя из данных по статической и динамической проводимости карбинов, синтезированных в условиях высокого давления, установлено, что условия синтеза под давлением позволяют менять эффективную размерность системы от одномерной до трёхмерной. Показано, что для одномерной прыжковой проводимости показатель экспоненты n в законе Мотта равен Ѕ, причём это значение не связано с образованием кулоновской щели в плотности локализованных состояний. Впервые получено экспериментальное подтверждение модели Ханта для одномерной прыжковой проводимости на переменном токе.

Список публикаций по теме диссертации

С.В. Демишев, А.А. Пронин, Н.Е. Случанко, Н.А. Самарин, А.Г. Ляпин. Возникновение режима неоптимальных прыжков для проводимости на переменном токе в аморфном антимониде галлия. Письма в ЖЭТФ, т.65, №.4, с.322-327 (1997).

С.В. Демишев, М.В. Кондрин, А.А. Пронин, Н.Е. Случанко, Н.А. Самарин, А.Г. Ляпин, Дж. Бискупски. ТермоЭДС в области прыжковой проводимости: переход от формулы Мотта к формуле Звягина. Письма в ЖЭТФ, т.68, №.11, с.806-811 (1998).

Н.Е. Случанко, В.В. Глушков, С.В. Демишев, М.В. Кондрин, К.М. Петухов, А.А. Пронин, Н.А. Самарин, И. Брунсераде, В.В. Мощалков, А.А. Меновски. Низкотемпературные аномалии коэффициента Холла FeSi. Письма в ЖЭТФ, т.68, №10, с.774-778 (1998).

С.В. Демишев, А.А. Пронин, Н.Е. Случанко, Н.А. Самарин, А.Г. Ляпин, В.В. Бражкин, Т.Д. Варфоломеева, С.В. Попова. 1D-3D кроссовер в прыжковой проводимости карбинов. Письма в ЖЭТФ, т.72, №7, с.547-552 (2000).

Н.Е. Случанко, А.А. Волков, В.В. Глушков, Б.П. Горшунов, С.В. Демишев, М.В. Кондрин, А.А. Пронин, Н.А. Самарин. Природа низкотемпературных аномалий физических свойств соединения SmB₆ с промежуточной валентностью. ЖЭТФ, т.115, №3, с.970-978 (1999).

N.E. Sluchanko, V.V. Glushkov, B.P. Gorshunov, S.V. Demishev, M.V. Kondrin, A.A. Pronin, A.A. Volkov. Intragap states in SmB₆. Phys. Rev. B, v.61 (15), pp.9906_9909 (2000).

N.E. Sluchanko, V.V. Glushkov, B.P. Gorshunov, S.V. Demishev, M.V. Kondrin, A.A. Pronin, A.A. Volkov, Y. Bruynseraede, V.V. Moshchalkov, S. Kunii. The origin of fast valence fuctuations in SmB₆. Physica B v.284-288, pp.1355-1356 (2000).

V.V. Glushkov, N.E. Sluchanko, S.V. Demishev, M.V. Kondrin, A.A. Pronin, K.M. Petukhov, Y. Bruynseraede, V.V. Moshchalkov, A.A. Menovsky, Low-temperature transport anomalies in FeSi. Physica B v.284-288, pp.1179-1180 (2000).

S.V. Demishev, A.A. Pronin, M.V. Kondrin, N.E. Sluchanko, N.A. Samarin, T.V. Ischenko, G. Biskupski, I.P. Zvyagin. DC and AC Hopping Transport in Bulk Amorphous Gallium Antimonide. Phys. Stat. Sol. (b) v.218, pp.67-70 (2000).

A.G. Lyapin, V.V. Brazhkin, S.G. Lyapin, S.V. Popova, T.D. Varfolomeeva, R.A. Voloshin, A.A. Pronin, N.E. Sluchanko, A.G. Gavrilyuk, I.A. Trojan. Non_Traditional Carbon Semiconductors Prepared from Fullerite C₆₀ and Carbyne under High Pressure. Phys. Stat. Sol. (b), v.211, pp.401_412 (1999).

С.В. Демишев, А.А. Пронин, Н.Е. Случанко, Н.А. Самарин, А.Н. Васильев, М. Исобэ, И. Уеда. Аномальное критическое поведение NaV₂O₅. ФТТ, т.43, №2, с.307_311 (2001).

М.В. Кондрин, А.А. Пронин, Н.Е. Случанко, Н.А. Самарин, С.В. Демишев. Прыжковая проводимость в аморфном антимониде галлия при низких температурах. Тезисы докладов XXXI совещания по физике низких температур, 2_3 декабря 1998 г. Москва, изд-во МГУ, с.46_47.

А.А. Пронин, А.А. Волков, В.В. Глушков, Б.П. Горшунов, С.В. Демишев, М.В. Кондрин, Н.А. Самарин, Н.Е. Случанко, И. Брунсераде, В.В. Мощалков, С. Кунии. Природа низкотемпературных аномалий физических свойств соединения с промежуточной валентностью SmB₆. Тезисы докладов XXXI совещания по физике низких температур, 2_3 декабря 1998 г. Москва, изд-во МГУ, с.38_39.

В.В. Глушков, Н.Е. Случанко, М.В. Кондрин, А.А. Пронин. Природа быстрых валентных флуктуаций в узкозонном полупроводнике SmB₆. Международная зимняя школа по физике полупроводников, научные сообщения молодых учёных. ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, С._Петербург - Зеленогорск, 25_28 февраля 2000 г., тезисы докладов, с.6-7.

Н.Е. Случанко, В.В. Глушков, С.В. Демишев, М.В. Кондрин, А.А. Пронин, С. Кунии. Анизотропия проводимости и многочастичные эффекты в SmB₆ при низких температурах. Тезисы докладов XXXII всероссийского совещания по физике низких температур. Казань, 3_6 октября 2000 г., с.31-32.

Размещено на Allbest.ru