Влияние электрон-фононного взаимодействия на транспортные свойства в TmxMn1-xS

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В твердых растворах TmxMn1-xS на основе измерений ИК спектров и коэффициента теплового расширения в интервале температур 80–500 К установлены температуры деформации образца и исчезновения интенсивности поглощения ИК спектров на некоторых частотах. Найдены аномалии в температурном поведении электросопротивления, установлен знак носителей тока и подвижность из коэффициента Холла. Определена корреляция температур температурного коэффициента электросопротивления и деформации решетки. Предложена модель решеточных поляронов. В приближении случайных фаз вычислен спектр электронных возбуждений и плотность электронных состояний при взаимодействии электронов с изгибными и растягивающими модами октаэдра.

Об авторах

Сергей Степанович Аплеснин

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева

Автор, ответственный за переписку.
Email: aplesnin@sibsau.ru

доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой физики

Россия, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Федор Владимирович Зеленов

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева

Email: aplesnin@sibsau.ru

аспирант кафедры физики

Россия, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Павел Павлович Машков

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева

Email: mpp113@yandex.ru

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физики

Россия, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Список литературы

  1. Zhu Y., Du K., Niu J., Lin L. et al. Chemical ordering suppresses large-scale electronic phase separation in doped manganites // Nat. Commun. 2016. Vol. 7. Р. 11260.
  2. Tokura Y. Critical features of colossal magnetoresistive manganites // Rep. Prog. Phys. 2006. Vol. 69, No. 2. Р. 797.
  3. Бебенин Н. Г., Зайнуллина Р. И., Устинов В. В. Манганиты с колоссальным магнетосопротивлением // УФН. 2018. Т. 188. С. 801–820.
  4. Dielectric and transport properties, electric polarization at the sequential structural phase transitions in iron-substituted bismuth pyrostannate / S. S. Aplesnin, L. V. Udod, M. N. Sitnikov, O. B. Romanova // Ceramics International. 2021. Vol. 47, No. 2. Р. 1704–1711.
  5. Magnetodielectric effect and spin state of iron ions in iron-substituted bismuth pyrostannate / L. V. Udod, S. S. Aplesnin, M. N. Sitnikov et al. // Eur. Phys. J. Plus. 2020. Vol. 135. P. 776.
  6. Polymorphism in MnSe1-xTex thin-films / O. B. Romanova, S. S. Aplesnin, M. N. Sitnikov et al. // Solid State Communications. 2019. Vol. 287. P. 72–76.
  7. Regulating the BiMnxFe1-xO3 film conductivity upon cooling in magnetic and electric fields / S.S. Aplesnin, A. N. Masyugin, V. V. Kretinin, K. I. Yanushkevich // Materials Research Express. 2019. Vol. 6, No. 11. P. 116125.
  8. Magnetoresistive effect in the cobalt-doped bismuth ferrite films / O. B. Romanova, S. S. Aplesnin, M. N. Sitnikov et al. // J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 2020. Vol. 31, Is. 10. P. 7946–7952.
  9. Magnetoresistance, magnetoimpedance, magnetothermopower, and photoconductivity in silver-doped manganese sulfides / O. B. Romanova, S. S. Aplesnin, L. V. Udod et al. // Journal of Applied Physics. 2019. Vol. 125, Iss. 17. P. 175706.
  10. Lenz J. E. A review of magnetic sensors // Proc. IEEE. 1990. Vol. 78, Iss. 6. P. 973.
  11. Giant magnetoresistance of manganese oxides with a layered perovskite structure / Y. Moritomo, A. Asamitsu, H. Kuwahara, Y. Tokura // Nature. 1996. Vol. 380. P. 141.
  12. Doped orbitally ordered systems: Another case of phase separation / K. I. Kugel, A. L. Rakhmanov, A. O. Sboychakov, D. I. Khomskii // Phys. Rev. B. 2008. Vol. 78. P. 155113.
  13. Aplesnin S. S., Sitnikov M. N. Magnetotransport effects in paramagnetic GdxMn1−xS // JETP Letters. 2014. Vol. 100, Iss. 2. P. 95–101.
  14. Aplesnin S. S., Romanova O. B., Yanushkevich K. I. Magnetoresistance effect in anion-substituted manganese chalcogenides // Physica Status Solidi (B) Basic Research. 2015. Vol. 252, Iss. 8. P. 1792–1798.
  15. Magnetoelectric and magnetoresistive properties of the СexMn1–xS semiconductors / S. S. Aplesnin, M. N. Sitnikov, O. B. Romanova, A. Y. Pichugin // Physica Status Solidi (B) Basic Research. 2016. Vol. 253, Iss. 9. P. 1771–1781.
  16. Aplesnin S. S., Udod L. V., Sitnikov M. N. Electronic transition, ferroelectric and thermoelectric properties of bismuth pyrostannate Bi2(Sn0.85Cr0.15)2O7 // Ceramics International. 2018. Vol. 44, Iss. 2. P. 1614–1620.
  17. Low-temperature electronic and magnetic transitions in the antiferromagnetic semiconductor Cr0.5Mn0.5S / G. A. Petrakovskii, L. I. Ryabinkina, D. A. Velikanov et al. // Physics of the Solid State. 1999. Vol. 41, Iss. 9. P. 1520–1524.
  18. Transport properties and ferromagnetism of CoxMn1-xS sulfides / S. S. Aplesnin, L. I. Ryabinkina, O. B. Romanova et al. // Journal of Experimental and Theoretical Physics. 2008. Vol. 106, Iss. 4. P. 765–772.
  19. Metal-semiconductor transition in SmxMn1-xS solid solutions / S. S. Aplesnin, O. B. Romanova, A. M. et al. // Physica Status Solidi (B) Basic Research. 2012. Vol. 249, Iss. 4. P. 812–817.
  20. Magnetoelectric and magnetoresistive properties of the СexMn1–xS semiconductors / S. S. Aplesnin, M. N. Sitnikov, O. B. Romanova, A. Y. Pichugin // Physica Status Solidi (B) Basic Research. 2016. Vol. 253, Iss. 9. P. 1771–1781.
  21. Investigation of the transport properties of cation-substituted solid solutions YbxMn1−xS / S. S. Aplesnin, O. B. Romanova, A. M. Kharkov, A. I. Galyas // Physics of the Solid State. 2015. Vol. 57, Iss. 5. P. 886–890.
  22. The alternating-sign magnetoresistance of polycrystalline manganese chalcogenide films / S. S. Aplesnin, O. B. Romanova, M. N. Sitnikov et al. // Semiconductor Science and Technology. 2018. Vol. 33, Iss. 8. P. 085006.
  23. Electrical resistance of Sm0.25Mn0.75S spin glass / S. S. Aplesnin, A. M. Kharkov, E. V. Ere-min, V. V. Sokolov // Solid State Phenomena. 2012. Vol. 190. P. 105–108.
  24. Peters R., Kawakami N. Orbital order, metal-insulator transition, and magnetoresistance effect in the two-orbital Hubbard model // Phys. Rev. B 2011. Vol. 83. P. 125110.
  25. Reichhardt C. J. Bishop A. R. Fibrillar templates and soft phases in systems with short-range dipolar and long-range interactions // Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 92. P. 016801.
  26. Aplesnin S. S. Quantum Monte Carlo analysis of the 2D Heisenberg antiferromagnet with S = 1/2: The influence of exchange anisotropy // Journal of Physics Condensed Matter. 1998. Vol. 10. P. 10061.
  27. Magnetic and thermophysical properties of GdxMn1-xS solid solutions / S. S. Aplesnin, O. B. Roma-nova, M. V. Gorev et al. // Journal of Physics Condensed Matter. 2013. Vol. 25. P. 025802.
  28. Nonuniform magnetic states and electrical properties of solid solutions / S. S. Aplesnin, A. M. Kharkov, E. V. Eremin et al. // Journal of IEEE Transactions on Magnetics. 2011. Vol. 47. P. 4413.
  29. Transport properties and ferromagnetism of CoxMn1-xS sulfides / S. S. Aplesnin, L. I. Ryabin-kina, O. B. Romanova et al. // JETP Letters. 2008. Vol. 133. P. 875.
  30. Aplesnin S. S. Nonadiabatic interaction of acoustic phonons with spins S = 1/2 in the two-dimensional Heisenberg model // Journal of Experimental and Theoretical Physics. 2003. Vol 97. P. 969.
  31. Aplesnin S. S. Dimerization of antiferromagnetic chains with four-spin interactions // Physics of the Solid State. 1996. Vol. 38. P. 1031.
  32. Aplesnin S. S. Existence of massive singlet excitations in an antiferromagnetic alternating chain with // Physical Review B. 2000. Vol. 61. P. 6780.
  33. Aplesnin S. S. Influence of spin-phonon coupling on the magnetic moment in 2D spin-1/2 antiferromagnet // Physics Letters, Section A. 2003. Vol. 313. P. 122.
  34. Low-temperature electronic and magnetic transitions in the antiferromagnetic semiconductor Cr0.5Mn0.5S / G. A. Petrakovskii, L. I. Ryabinkina, D. A. Velikanov et al. // Physics of the Solid State. 1999. Vol. 41, Iss. 9. P. 1520–1524.
  35. Magnetic and electrical properties of bismuth cobaltite Bi24(CoBi)O40 with charge ordering / S. S. Aplesnin, L. V. Udod, M. N. Sitnikov et al. // Physics of the Solid State. 2012. Vol. 54, Iss. 10. P. 2005–2014.
  36. Structural studies of charge disproportionation and magnetic order in CaFeO3 / P. M. Wood-ward, D. E. Cox, E. Moshopoulou et al. // Phys. Rev. B. 2000. Vol. 62. P. 844.
  37. Zhou J. S., Goodenough J. B. Orbital order-disorder transition in single-valent manganites // Phys. Rev. B. 2003. Vol. 68. P. 144406.
  38. Anisotropic optical spectra in a detwinned LaMnO3 crystal / K. Tobe, T. Kimura, Y. Okimmoto, Y. Tokura // Phys. Rev. B. 2001. Vol. 64. P. 184421.
  39. Synthesis and magnetic and electrical study of TmxMn1–xS solid solutions / O. B. Romanova, S. S. Aplesnin, K. I. Yanushkevich, V. V. Sokolov // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 2016. Vol. 80, Iss. 6. P. 679–681.
  40. Magnetoimpedance, Jahn-Teller transitions upon electron doping of manganese sulfide / S. S. Aplesnin, M. N. Sitnikov, A. M. Kharkov et al. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2020. Vol. 513. P. 167104.
  41. Correlation of the magnetic and transport properties with polymorphic transitions in bismuth pyrostannate Bi2(Sn1−xCrx)2O7 / S. S. Aplesnin, L. V. Udod, M. N. Sitnikov et al. // Physics of the Solid State. 2015. Vol. 57, Iss. 8. P. 1627–1632.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Аплеснин С.С., Зеленов Ф.В., Машков П.П., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах