Термоэлектрические, гальваномагнитные и магнитные свойства легированных монокристаллов (Bi1-xSbx)2Te3 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.09, кандидат физико-математических наук Тарасов, Павел Михайлович

• Тарасов, Павел Михайлович
• кандидат физико-математических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Тарасов, Павел Михайлович

Введение

Глава 1. Магнитные и термоэлектрические свойства разбавленных магнитных полупроводников на основе (Шхх8Ьх)2Тез

§1.1 Кристаллическая структура и энергетический спектр

§1.2 Гальваномагнитные свойства (роль точечных дефектов) и аномальный эффект Холла

§1.3 Магнитные свойства разбавленных магнитных полупроводников на основе В^Тез и БЬгТез

§ 1.4 Поверхность Ферми монокристаллов Въ.х8ЬхТез

§1.5. Влияние магнитных примесей на термоэлектрические свойства

Глава 2. Методики измерений и образцы

§2.1. Методики измерений

2.1.1 Температурные зависимости сопротивления

2.1.2 Магнитные измерения

2.1.3 Эффект Холла

2.1.4 Эффект Шубникова - де Гааза

2.1.5 Коэффициент Зеебека и теплопроводность

§2.2. Образцы

Глава 3. Гальваномагнитные, осцилляционные и термоэлектрические свойства кристаллов (ШихвЬх^Тез и влияние легирования Са

§3.1. Эффект Шубникова-де Гааза. Угловые зависимости экстремальных сечений поверхности Ферми в (Вм^Ь^Тез

§3.2 Гальваномагнитные и термоэлектрические свойства

Глава 4. Магнитные и термоэлектрические свойства 8Ь2хСгхТез

§4.1 Магнитные свойства

§4.2 Гальваномагнитные свойства

§4.3 Эффект Шубникова-де Гааза

§4.4 Термоэлектрические свойства

Глава 5. Ферромагнетизм и особенности термоэлектрических свойств разбавленных магнитных полупроводников В12.хРехТе3, В12хГех8е

§5.1 Магнитные свойства р-В12.хРехТез и л-В^РехБез

§5.2 Термоэлектрические свойства

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Термоэлектрические, гальваномагнитные и магнитные свойства легированных монокристаллов (Bi1-xSbx)2Te3»

Актуальность темы. Полупроводниковые материалы на основе теллурида висмута и сурьмы в настоящее время являются самыми эффективными при комнатной температуре и широко используемыми для термоэлектрических преобразователей энергии, холодильников, термостатов. Поиск путей увеличения термоэлектрической эффективности этих веществ, кроме фундаментального научного значения, имеет и прикладное значение для решения практических задач получения низких температур термоэлектрическими методами. В последнее время были достигнуты существенные достижения в информационных технологиях, микроэлектронике, где наряду с традиционными приборами с зарядовой связью стали использовать спин электрона. За открытие и практическое применение эффекта гигантского магнетосопротивления в 2007 г. ученым А. Ферту (А.Рег!) и П. Грюнбергу (Р. ОгипЬе^) была присуждена Нобелевская премия по физике. При введении в кристаллическую решетку полупроводника атомов магнитной примеси (например, марганца или железа) в настолько малом количестве, так что прямое обменное взаимодействие между магнитными атомами отсутствует, образуется так называемый разбавленный магнитный полупроводник (РМПП). При этом взаимодействие магнитных атомов осуществляется через свободные носители тока. До настоящего времени было установлено, что РМПП на основе элементов III и V или II и IV групп периодической системы элементов Д.И. Менделеева переходят при низких температурах в ферромагнитное состояние. Это открывает возможности применения таких материалов в спинтронике. Совсем недавно был открыт ферромагнетизм в разбавленном магнитном полупроводнике - теллуриде висмута с Ре, после чего в ферромагнетизм обнаружили в теллуриде сурьмы с V при низких температурах. Обнаружено влияние магнитных примесей на термоэдс, сопротивление, магнитные и осцилляционные свойства таких кристаллов.

Исследование материалов, обладающих высокой термоэлектрической эффективностью Z = alcrlk ( ст и к — электро- и теплопроводность, а - коэффициент термоэдс), в настоящее время особенно актуальна. Оптимальные величины параметров достигаются введением различных легирующих примесей. При этом необходимо получить фундаментальные физические свойства материала, такие как концентрация носителей тока, их подвижность, анизотропия проводимости и анизотропия поверхности Ферми, и так далее.

Слоистые кристаллы на основе теллуридов« висмута и сурьмы легко легируются. При смешивании В12Тез и ЗЬгТез в пропорции (1-х)/х получается смешанный кристалл (В^.хЗЬОзТез. Аналогично можно получить смешанный кристалл на основе двух халькогенидов одного и того же элемента V группы системы Менделеева. Например, в случае ЕИгТез и ЕИгЭез образуется смешанный кристалл ЕИ2Тезу8еу. Возможны различные сочетания из элементов ЭЬ, Аб и Те, Бе, Б. Смешанные кристаллы представляют особый интерес, так как именно в них наблюдаются максимальные значения термоэффективности Ъ, и для технических приложений используются именно они.

В качестве легирующих примесей можно использовать 1п, Бп, ве. Однако до настоящего времени практически не изучено влияние Оа на энергетический спектр смешанных кристаллов (Вм.х8Ьх)2Тез. В то же время известно, что легирование оловом или индием теллурида висмута приводит к появлению примесной зоны.

До настоящего времени отсутствовали данные о термоэлектрической эффективности РМПП на основе теллурида сурьмы и влиянии магнитных примесей на осцилляционные свойства таких кристаллов.

Цель работы. Целью данной работы является систематическое изучение влияния легирования хромом на гальваномагнитные, термоэлектрические, осцилляционные и магнитные свойства слоистых монокристаллов БЬгТез в температурном интервале 1,7 -300 К. Кроме этого, в работе исследован эффект Шубникова-де Гааза с целью получения информации о поверхности Ферми, её анизотропии, энергетическом спектре смешанных монокристаллов (Bii.xSbx)2Te3. Изучено влияние^ галлия на термоэлектрические, гальваномагнитные и осцилляционные свойства смешанных кристаллов (Bii.xSbx)2Te3 и влияние железа на термоэлектрические свойствар-В1гТез и «-Bi2Se3. Основные научные задачи работы

1. Исследовать гальваномагнитные, термоэлектрические и осцилляционные эффекты в монокристаллах Sb2Te3, легированных хромом, в зависимости от уровня легирования в широком интервале температур.

2. Изучить поверхность Ферми и определить её анизотропию у монокристаллов (Bi,.xSbx)2Te3.

3. Исследовать гальваномагнитные и термоэлектрические эффекты в смешанных монокристаллах (Bio.sSbo.5)2Te3, легированных галлием.

4. Исследовать влияние легирования магнитными атомами железа на термоэлектрические свойствар-Ы^^з и «-Bi2Se3.

Научная новизна и положения, выносимые на защиту

1. Установлено, что хром, введённый в SbiTe3, проявляет донорные свойства. Обнаружен ферромагнетизм в Sb2-xCrxTe3 с легкой осью намагниченности вдоль оси Сз кристалла, аномальный эффект Холла, отрицательное магнетосопротивление при низких температурах: Температура перехода в ферромагнитное состояние Тс растет при увеличении содержания хрома, достигая Г<~5.8 К при х=0.0215.

2. Определена анизотропия поверхности Ферми прямыми измерениями угловых зависимостей экстремальных сечений поверхности Ферми с помощью эффекта Шубникова-де Гааза монокристаллов (Bio 5Sbo.5hTe3.

3. Показано, что в смешанных монокристаллах /?-(Bio.5Sbo.s)2Te3 легирование галлием вызывает донорный эффект. Наблюдается сильное увеличение термоэдс и термоэлектрической эффективности при легировании галлием^-(Bio.sSbo 5)гТе3.

4. В образцах /?-Bi2Te3 и n-Bi2Se3 железо проявляет донорные свойства и увеличивает термоэдс в р-ЕПгТез, в то время как в и-ШоЗез термоэдс уменьшается. Термоэлектрическая эффективность в первом случае уменьшается, а во втором практически не изменяется при комнатной температуре и возрастает в области температур Т<50 К.

Практическая ценность результатов работы

Практическая значимость диссертации определяется тем, что полученные в настоящей работе результаты способствуют развитию фундаментальных знаний о разбавленных магнитных полупроводниках на основе теллуридов висмута и сурьмы и смешанных кристаллах (Bii.xSbx)2Te3. Совокупность данных о влиянии легирования галлием, хромом и железом на термоэлектрические, гальваномагнитные свойства и энергетический спектр необходима для оптимизации устройств и приборов на основе теллуридов висмута и сурьмы. Применение исследованных примесей улучшает термоэдс, а магнитные примеси могут быть использованы для создания. новых твердотельных приборов с управлением магнитным полем. Результаты исследований могут быть положены в основу разработки перспективной технологии получения материалов с заданными свойствами на базе полупроводников типа теллуридов висмута и сурьмы. Апробация

Результаты работы докладывались на следующих конференциях:

1) XXV International Conference on Thermoelectricity, Wien, Austria, (2006).

2) Всероссийской Научной Конференции Студентов-Физиков: ВНКСФ-11, Екатеринбург 2005; ВНКСФ-13, Ростов-на-Дону - Таганрог 2007; ВНКСФ-14, Уфа (2008).

3) 34 Совещании по физике низких температур, Ростов-на Дону - JToo (2006).

4) VIII Российская конференция по физике полупроводников, Екатеринбург (2007).

Публикации по теме диссертации

1. В.А. Кульбачинский, П.М. Тарасов, Э. Брюк, "Аномальный эффект Холла и ч ферромагнетизм в новом разбавленнгом магнитном полупроводнике Sbi-xCrxTe3" Письма в ЖЭТФ, Т. 87, вып. 7, стр. 426-430 (2005).

2. П.М. Тарасов, В.А. Кульбачинский. "Ферромагнетизм и транспорт в новых разбавленных магнитных полупроводниках SbixCrxTe3" Сборник тезисов Одиннадцатой Всероссийской Научной Конференции Студентов-Физиков (ВНКСФ-11), 24-31 марта Екатеринбург 2005, стр. 222.

3. В.А. Кульбачинский, А.Ю. Каминский, П.М. Тарасов, П. Лостак, "Поверхность Ферми и термоэдс смешанных кристаллов (Bii4Sbx)2Te3<Sn,Ag>" ФТТ, Т. 48, вып.5, стр. 594-601 (2006).

4. В.А. Кульбачинский, П.М. Тарасов, Э. Брюк, "Ферромагнетизм в новом разбавленном магнитном полупроводнике Sbi-xCrxTe3" ЖЭТФ, Т. 128, № 3(9), стр. 615-622 (2005).

5. V.A. Kulbachinskii, P.M. Tarasov, Е. Briick "Anomalous transport and ferromagnetism in the diluted magnetic semiconductors Sbi-xCrxTe3" Physica B, V.368, p. 32-41 (2005).

6. V. A. Kulbachinskii, A. V.G. Kytin, P. M. Tarasov, "Fermi surface and thermoelectric power of (BiixSbx)2Te3 single crystals doped by Ag, Sn, Ga" Book of abstract XXV International Conference on Thermoelectricity, Wien, Austria, p.25 (2006).

1 7. V. A. Kulbachinskii, A. V.G. Kytin, P. M. Tarasov, "Fermi surface and thermoelectric power of (BiixSbx)2Te3 single crystals doped by Ag, Sn, Ga" XXV International Conference on Thermoelectricity, Wien, Austria, Proceedings ICT'06, p. 459-464 (2006). 8. П.М. Тарасов, В.А. Кульбачинский, В.Г. Кытин, "Термоэлектрические свойства и ферромагнетизм разбавленных магнитных полупроводников Sb2-xCrxTe3" Труды 34 Совещания по физике низких температур, Сент. 2006, Ростов-на Дону - Jloo, Том 2, стр. 98-99.

9. П.М. Тарасов, B.A. Кульбачинский. В.Г. Кытин, "Термоэлектрические свойства и ферромагнетизм разбавленных магнитных полупроводников Sb2-xCrxTe3" ЖЭТФ, Т.132, №1(7), стр. 31-36 (2007).

10. H.A. Юзеева, П.М. Тарасов, "Влияние Ga на термоэлектрические свойства и эффект Шубникова-де Гааза смешанных кристаллов (Bio.sSbo.sbTea", материалы конференции ВНКСФ-13, 20-26 апреля 2007г., Ростов-на-Дону - Таганрог, стр. 345-346.

11. В.А. Кульбачинский, П.М. Тарасов, В.Г. Кытин, H.A. Юзеева, "Термоэлектрические свойства и поверхность Ферми монокристаллов p-(Bii.xSbx)2Te3", VIII Российская конференция по физике полупроводников, Екатеринбург, 30 сентября-5 октября 2007, Тезисы докладов, стр.54.

12. В.А. Кульбачинский, П.В. Турин, П.М. Тарасов, А.Б. Давыдов, Ю.А. Данилов, О.В. Вихрова, "Транспорт, магнитотранспорт и ферромагнетизм в разбавленных магнитных полупроводниках"-обзор, ФНТ, Т.ЗЗ, №2/3, с.239-255 (2007).

13. H.A. Юзеева, П.М. Тарасов, В.А. Кульбачинский, Влияние Сг на магнитные, гальваномагнитные и термоэлектрические свойства монокристаллов ЭЬгТез, материалы конференции ВНКСФ-14, 26 марта-3 апреля 2008г., Уфа, стр. 297-298. к wM

Заключение диссертации по теме «Физика низких температур», Тарасов, Павел Михайлович

Основные результаты и выводы

Изучен-эффект Шубникова-де Гааза в смешанных монокристаллах (В^.хЗЬОгТез, определена анизотропия поверхности Ферми, которая составляет 8тах/8т;п=3,8. Осцилляции магнетосопротивления от второй зоны тяжелых дырок не проявляются во всем исследованном диапазоне магнитных полей и углов.

Исследовано влияние примеси ва на температурные зависимости сопротивления, эффект Шубникова - де Гааза монокристаллов (В^.хБЬх^Тез. Установлено, что элемент третьей группы периодической системы элементов Д.И. Менделеева ва проявляет донорные свойства, то есть начальная концентрация дырок уменьшается при легировании. Это связано с подавлением образования точечных дефектов, ответственных за исходную высокую концентрацию дырок, при легировании Са.

Изучено влияние ва на теплопроводность и коэффициент Зеебека смешанных монокристаллов (Вм.хБЬОаТез в широком температурном интервале. Установлено, что легирование ва смешанных монокристаллов (Вц.х8Ьх)2Тсз аномально повышает коэффициент Зеебека, при этом термоэлектрическая эффективность увеличивается, что можно объяснить ростом плотности состояний за счет образования примесной зоны.

В разбавленных магнитных полупроводниках 8Ь2-чСгхТе3 обнаружен переход в ферромагнитное состояние при температуре Кюри Тс, которая растет с ростом концентрации хрома, достигая Тс~5,8 К при содержании хрома 0,43 ат%. Наблюдается отрицательное магнетосопротивление и аномальный эффект Холла при низких температурах, что характерно для разбавленных магнитных полупроводников. Обнаружена магнитная анизотропия. Легкая ось намагниченности направлена вдоль кристаллографической оси С?.

Из исследования эффекта Шубникова-де Гааза в кристаллах 8Ь2.хСгхТез рассчитаны значения энергий Ферми и концентраций дырок, которые уменьшаются при легировании хромом, то есть Сг проявляет донорые свойства.

Исследованы термоэлектрические свойства 8Ь2.хСгхТез. Обнаружено, что, введение Сг в 8ЬгТез увеличивает коэффициент Зеебека при температурах выше 100 К.

Исследованы термоэлектрические свойства монокристаллов />-В12-хРехТез и п-Вг2-хРеч8ез. Обнаружено, что, введение Ре в В12Те3 увеличивает коэффициент Зеебека а, то время как в и-ЕИ2-хРех8ез а уменьшается. Термоэлектрическая эффективность в п-В12-хРех8ез возрастает в области температур Т<50 К при легировании железом.

Заключение

В заключение хотелось бы поблагодарить моего научного руководителя, профессора Владимира Анатольевича Кульбачинского, за руководство моей научной работой, предоставление интересной темы для диссертационной работы и помощь при работе над нею; Владимира Геннадьевича Кытина за большую помощь, оказанную мне в проведении экспериментов и интерпретации результатов исследований; Романа Анатольевича Лунина, за помощь в математической обработке и интерпретации результатов исследований, а также всех сотрудников кафедры физики низких температур и сверхпроводимости за теплую дружескую атмосферу на кафедре, внимание и поддержку, способствующие выполнению данной работы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Тарасов, Павел Михайлович, 2009 год

1. Б.М. Гольцман, В.А. Кудинов, И.А. Смирнов, Полупроводниковые термоэлектрические материалы на основе Bi2Te3. Москва, Наука, 1972, 320 с.

2. Г.Т. Алексеева, М.В. Ведерников, П.П. Константинов, В.А. Кутасов, JI.H. Лукьянова, Тепловые и термоэлектрические свойства твердых растворов Bi2.^SbxТе3-xSey. ФТП, 1996, 30(5), с. 918-923.

3. Н. Kohler, Nonparabolicity of the highest valence band of Bi2Te3 from Shubnikov-de Haas effect. Phys. Stat. Sol. B, 1976, 74, p. 591-600.

4. A. von Middendorff, G. Landwehr, Evidence for a second valence band in p-type Bi?Te3from magneto-Seebeck andSubnikov-de Haas data. Sol. State Commun.,1972,11, p. 203-207.

5. V.A. Kulbachinskii, M. Inoue, M. Sasaki, H. Negishi, W.X. Gao, K. Takase, Y. Giman, P. Lostak, J. Horak, Valence-band energy spectrum of solid solutions of narrow-gap-semiconductor Bi2-xSnxTe3 single crystals. Phys. Rev. B, 1994, 50, p. 16921-16930.

6. V.A. Kulbachinskii, N. Miura, H. Nakagawa, C. Drashar, P. Lostak, Influence ofTi doping on galvanomagnetic properties and valence band energy spectrum of Sb2-xTixTe3 single crystals, J. Phys. C, 1999,11,5273-5282.

7. И.А. Смирнов, A.A. Андреев, B.A. Кутасов, Влияние сложной валентной зоны на тетовые и электрические свойства Sb?Te3. ФТТ, 1968, 10(6), с. 1782-1787.

8. М.П. Волоцкий, Т.С. Гудкин, З.М. Дашевский, В.И. Кайданов, И.В. Сгибнев, Исследование сложной структуры краев зон и механизма рассеяния носителей в монокристаллах системы Bi-Sb-Te. ФТП, 1974, 8(5), с. 1044-1047.

9. В.А. Кульбачинский, А.Н. Чайка, З.М. Дашевский, П. Лостак, Я. Хорак, Эффект Шубникова-де Гааза и энергетический спектр твердых растворов InxSb2-xTe3, ФТТ, 37, №7, 1997-2001 (1995).

10. Н. Kohler, A. Freudenberger, Investigation of the Highest Valence Band in (.Bij.xSbx)2Te3, phys. stat. sol. (b), 195, 195-203 (1977).

11. E.B. Олешко, B.H. Королышин, Квазирелятивистский зонный спектр селенида висмута. ФТП, 1985,19(10), с. 1839-1841 (1985).

12. Е.В. Олешко, В.Н. Королышин, Электронные свойства слоистых полупроводниковых кристаллов группы А%в1!, Украинский физический журнал, 31, №6, 919-924 (1986).

13. P. Pecheur and G. Toussaint, Electronic strucuture and bonding in bismuth telluride, Phys. Lett. A, 135, №3, 223-226 (1989).

14. S.K. Mishra, S. Satpathy and O. Jepsen, Electronic structure and thermoelectric properties of bismuth telluride andselenide, J. Phys.: Condens. Matter 9, 461-470 (1997).

15. V.A. Greanya, W.C. Tonjes, R. Liu, C.G. Olson, D.-Y. Chung, and M.G. Kanatzidis, Electronic structure ofBi2Te3 studied by angle-resolvedphotoemission, Phys. Rev. В., 62, №24, 16425-9(2000).

16. P. Larson, S.D. Mahanti, and M.G. Kanatzidis, Electronic structure of Bi2Te3 and BaBiTe3, Phys. Rev. В., 61, №12, 8162-8171 (2000).

17. P. Larson, V.A. Greanya, W.C. Tonjes, R. Liu, S.D. Mahanti, and C.G. Olson, Electronic structure of Bi2X3 (X—S, Se, T) compounds: Comparison of theoretical calculations with photoemission studies, Phys. Rev. В., 65, 085108-1-085108-9 (2000).

18. P. Larson, Effect of pm corrections in the electronic structure of Bi?Te3 compounds, Phys. Rev. В., 68,155121-1-155121-8 (2003).

19. S.J. Youn, A.J. Freeman, First-principles electronic structure and its relation to thermoelectric properties ofBi2Te3, Phys. Rev. B, 63, 085112-1-0851124 (2001).

20. В.Н. Корольппин, К.Д. Товстюк, Свойства симметрии энергетических зон кристаллов ромбоэдрической сингонии. Украинский физический журнал, 17(11), с. 1819-1826 (1972).

21. S. Shigetomi, S. Mori, J. Phys. Soc. Jap., Electrical properties ofBi2Te3, 11(9), p. 915-919 (1956).

22. C.B. Satterwaite, R.W. Ure, Electrical and thermal properties ofBi2Te3. Phys. Rev., 108(5), p. 1164-1170(1957).

23. T.C. Haiman, B. Paris, S.E. Miller, H.L. Goering, Preparation and some physical properties ofBi2Te3, Sb2Te3, andAs2Te3. J. Phys. Chem. Solids, 2, p. 181-190 (1957).

24. J: Black, E.M. Conwell, L. Seigle, C.W. Spencer, Electrical and optical properties of some M"2v'b N"3v"b semiconductors. J. Phys. Chem. Solids, 2, p. 240-251 (1957).

25. R. Sehr, L.R. Testardi, The optical properties of p-type Bi2Te3- Sb2Te3 alloys between 2-15 microns. J. Phys. Chem. Solids, 23, p. 1219-1224 (1962).

26. G.A. Thomas, D.H. Rapkine, R.B. Van Dover, L.F. Mattheiss, W.A. Sunder, L.F. Schneemeyer, J.V. Waszczak, Large electronic-density increase on cooling a layered metal: DopedBi2Te3. Phys.Rev. B, 46(3), p. 1553-1556 (1992).

27. С.Д. Шутов, B.B. Соболев, Л.И. Смешливый, Полупроводниковые соединения и их твердые растворы, под ред. С.И. Радауцана. Кишинев, 1970, 155 с.

28. В.А. Кульбачинский, X. Озаки, И. Миахара, К. Фунагай, Температурные зависимости запрещенной зоны Bi2Te3 и Sb?Te3, полученные методом туннельной спектроскопии, ЖЭТФ, 2003,124,1358-1366.

29. К. Funagai, Y. Miyahara, Н. Ozaki, V.A. Kulbachinskii, Tunneling spectroscopy of Band Edge Structures of Bi2Te3 and Sb2Te3. Proceedings of International Conference on Thermoelectrics, Chief ed. T. Caillat (Pasadena, USA, March 1996), p. 408-411.

30. N.B. Brandt, V.A. Kulbachinskii, Pressure spectroscopy of impurity states and band structure of bismuth telluride. Semicond. Sci. Technol., 1992, 7(7), p. 907-911.

31. G. Offergeld, J. van Cakenberghe, Stoichiometry of Bismuth Telluride and Related Compounds, Nature 184, 185 (1959).

32. G. Offergeld, J. van Cakenberghe, Determination de la composition a fusion congruente de semiconducteurs binaires par analyse thermique différentielle: Application a Bi2Te3, Sb2Te3 et Bi2Se3, J. Phys. Chem. 11,310(1959).

33. G.R. Miller, Che-Yu-Li, J. Phys. Chem. Sol. 26, 173 (1965).

34. J. Horak, P. Lostak, C. Drasar, J.S. Dyck, Z. Zhou, С. Uher, Defect structure of Sb2.xMnxTe3 single crystals, J. Sol. St. Chem. 178, 2907-2912 (2005).

35. J. Horak, P.C. Quay le, J.S. Dyck, C. Drasar, P. Lostak,C. Uher, Defect structure of Sb2-xCrxTe3 single crystals, J. App. Phys. 103, 013516 (2008).

36. Б.А. Ефимова, И.Я. Коренблит, В.И. Новиков, А.Г. Остроумов, Анизотропия галъваномагнитных свойствp-Bi2Te3, ФТТ, 3, (№9), 2746-2760 (1961).

37. K.W. Edmonds, К. Y. Wang. R.P. Campion et al., Appl. Phys. Lett. 81, ЗОЮ (2003).

38. A. Van Esch, L. Van Bockstal, J. De Boeck et al., Phys. Rev. В 56, 13103 (1997).

39. M. Nazmul, T. Amemiya, Y. Shuto et. al., Phys. Rev. Lett. 95, 017201 (2005).

40. T. Wojtowicz, W.L. Lim, X. Liu et al., Appl. Phys. Lett. 83, 4220 (2003).

41. T. Jungwirth, J. Sinova, J. Masek, J. Kucera, A. H. MacDonald, Theory of ferromagnetic (III,Mn)V semiconductors, Reviews of Modern Physics, V.78, 800-864 (2006).

42. T. Jungwirth, Q. Niu, and A. H. McDonald, Phys. Rev. Lett. 88, 207208 (2002).

43. M. Berry, M. Berry, Quantal phase factors accompanying adiabatic changes, Proc. R. Soc. Lond. A 392, 45-57 (1984).

44. T. Dietl, F. Matsukura, H. Ohno et al., condmat/0306484 (2003).

45. J.S. Dyck, C. Drasar, P. Lostak, C. Uher, Low-tempearture ferromagnetic properties of the diluted magmetic semiconductor Sb2.xCrxTe3, Phys.Rev. В., 71, 115214-1-115214-6 (2005).

46. N.B. Brandt, V.V. Moshchalkov, Semimagnetic semiconductors, Advances in Physics, 33, №3,193-256(1984).

47. И.И. Ляпилин, И.М. Цидильковский, Узкощелевые полумагнитные полупроводникики, УФН. Т. 146. вып 1. № 5. 35-72 (1985).

48. J.K. Furdyna, Diluted magnetic semiconductors. J. Appl. Phys., 1988, 64(4), p. R29-R64.

49. Полумагнитные полупроводники, под ред. Я. Фурдыны и Я. Коссута (перевод с англ. под ред. И.М. Цидильковского (Semiconductors and Semimetals, V.35, Diluted Magnteic Semiconductors) М.Мир, 1992, 496 стр.

50. H. Munekata, H. Ohno, S. von Molnar, Armin Segmiiller, L.L. Chang, L. Esaki, Diluted Magnetic III-VSemiconductors, Phys. Rev. Lett., 63, #17, 1849-1852 (1989).

51. H. Ohno, H. Munekata, T. Penney, S. von Molnar, and L. L. Chang, Magnetotransport properties ofp-type (In,Mn)As diluted magnetic III-V semiconductors, Phys. Rev. Lett., 68, #17, 2664-2667 (1992).

52. H. Ohno, Making Nonmagnetic Semiconductors Ferromagnetic, Science, 281, 951- 956 (1998).

53. В. А. Иванов, Т. Г. Аминов, В. М. Новоторцев, В. Т. Калинников, Спинтроника и спинтронные материалы, Известия Академии наук. Серия химическая, № 11, стр.22552303 (2004).

54. I. Zutic, О. Fabian, S. Das Sarma, Spintronics: Fundamentals and applications, Rev. Mod. Phys. 76, 323-410(2004).

55. B.A. Кульбачинский, П.В. Турин, П.М. Тарасов, А.Б. Давыдов, Ю.А. Данилов, О.В. Вихрова, Транспорт, магнитотранспорт и ферромагнетизм в разбавленных магнитных полупроводниках, ФНТ, 33, №2/3, с.239-255 (2007).

56. Т. Jimgwirth, J. Masek, J. Sinova, A.H. MacDonald, Ferromagnetic temperature enhancement in (Ga,Mn)As semiconductors by carbon doping. Phys. Rev. B, 68(16), p. 161202161205 (2003).

57. J.S. Dyck, P. Swanda, P. Lostak, J. Horak, W. Chen, C. Uher, Magnetic and transport properties of V2-VI3 diluted magnetic semiconductor Sb2-xMnxTe3 . J. Appl. Phys., 94(12), p. 7631-7635 (2003).

58. B.A. Кульбачинский, П.М. Тарасов, Э. Брюк, Аномальный эффект Холла и ферромагнетизм в новом разбавленном магнитном полупроводнике Sb2.xCrxTe3, Письма в ЖЭТФ, 81, 426-430 (2005).

59. J.S. Dyck, P. Hajek, P. Lost'ak, С. Uher, Diluted magnetic semiconductors based on Sb2. xVxTe3 (0.01<x<0.03). Phys. Rev. B, 65(11), p. 115212-115218 (2002).

60. C. Drasar, M. Steinhart, P. Lost'ak, H.-K. Shin, J.S. Dyck, C. Uher, Transport coefficients of titanium-doped Sb2Te3 single crystals. J. Sol. St. Chem., 178, p. 1301-1307 (2005).

61. J. Choi, S. Choi, J. Choi, Y. Park, H.-M. Park, H.-W. Lee, B.-C. Woo, and S. Cho, Magnetic properties ofMn-dopedBi2Te3 andSb2Te3, phys. stat. sol. (b), 241, №7, 1541-1544 (2004).

62. Физическая энциклопедия, T.4, стр. 397-398. M., изд-во Большая Российская Энциклопедия, 1994. ■=•

63. В.А. Кульбачинский, А.Ю. Каминский, К. Киндо, Е. Нарюми, К. Суга, П. Лостак, П. Сванда, Низкотемпературный ферромагнетизм в новом полумагнитном полупроводнике Bi2.xFexTe3. Письма в ЖЭТФ, 73(7), с. 396-400 (2001).

64. V.A. Kulbachinskii, A.Yu. Kaminsky, К. Kindo, Y. Narumi, К. Suga, P. Lostak, P. Svanda, Ferromagnetic transition in the new diluted magnetic semiconductor p-Bi2.xFexTe3. Phys. Lett. A, 285, c.173-176 (2001).

65. V.A. Kulbachinskii, A.Yu. Kaminsky, K. Kindo, Y. Narumi, K. Suga, P. Lostak, P. Svanda, Ferromagnetism in new diluted magnetic semiconductor Bi2.xFexTe3, Physica B, 311, 292-297 (2002).

66. Y. Sugama, T. Hayashi, H. Nakagawa, N. Miura, V.A. Kulbachinskii, Magnetoresistance andShubnikov-de Haas effect in magnetic-ion-doped Bi2Se3. Physica B, 298, 531-535 (2001).

67. J.S. Dyck, W. Chen, C. Uher, Diluted magnetic semiconductors based on Sb2-xVxTe3 (0.01<x<0.03). Phys. Rev. B, 66, p. 125206.1-125206.6 (2002).

68. J.S. Dyck, W. Chen, P. Hajek, P. Lostak, C. Uher, Low-temperature ferromagnetism and magnetic anisotropy in the novel diluted magnetic semiconductor Sb2-xVxTe3, Physica B, 312313, 820-822 (2002).

69. J.S. Dyck, P. Svanda, P. Lostak, J. Horak, W. Chen, and C. Uher, Magnetic and transport properties of the V2-VI3 diluted magnetic semiconductor Sb2.xMnxTc3, Physica B, 312-313, 820822 (2002).

70. Z. Zhou, M. Zabèik, P. Lostak, C. Uher, Magnetic and transport properties of Sb2-xFexTe3 (0<x<0.02) single crystals, J. of App. Phys. 99, 043901 (2006).

71. C. Drasar, J. Kasparova, P. Lostak, X. Shi, and C. Uher, Transport and magnetic properties of the diluted magnetic semiconductors Sb¡м-х Vo.02СгхТез и Sb/.984-y Vo.01 бМпу Те3, phys. stat. sol. (b), 244, №6, 2202-2209 (2007).

72. Y.H. Kim, Т.Н. Yeom, H. Eguchi, G.M. Seidel, Magnetic properties of erbium in single crystal Bi2Te3, JMMM310 (2007), p. 1703-1705.

73. P. Janicek, C. Drasar, P. Lostak, J. Vejpravova , V. Sechovsky, Transport, magnetic, optical and thermodynamic properties of Bi2-xMn^Se3 single crystals, Physica В 403 (2008), 3553- 3558.

74. J. Choi, H.-W. Lee, B.-S. Kim, S. Choi, J. Choi, J.H. Song, S. Cho, J. Appl. Phys. 97 (2005) 10D324.

75. J. Horak, P. Lostak, C. Drasar, J.S. Dyck, Z. Zhouc, C. Uher, Defect structure of Sb2-xMnxTe3 single crystals, Journal of Solid State Chemistry 178, 2907-2912 (2005).

76. B.A. Кульбачинский, П.М. Тарасов, Э. Брюк, Ферромагнетизм в новом разбавленном магнитном полупроводнике Sb.xCrxTe3, ЖЭТФ, Т. 128, № 3(9), стр. 615-622 (2005).

77. P. Matsukura, H. Ohno, A. Shen, and Y. Sugawara, Transport properties and origin of ferromagnetism in Ga.Mn.As, Phys. Rev. B, 57, R2037-R2040 (1998).

78. Т. Kasuya, A Theory of Metallic Ferro and Antiferromagnetism on Zener's Model, Prog. Theor. Phys. 16 (№1), 45-57 (1956).

79. J.R Drabble, R. Wolfe, Anisotropic galvanomagnetic effects in semiconductors. Proc. Phys. Soe., 69(11), section B, p. 1101-1108 (1956).

80. H. Köhler, Non-Parabolicity of the Highest Valence Band of Bi2Te3 from Shubnikov-de Haas Effect, phys. stat. sol. (b), 74, 591 (1976).

81. M Stordeur, H.T. Langhammer, H. Sobota, and V.Riede, Valence band Structure of (Bij. xSbJ2Te3 Single Crystals, phys. stat. sol. (b), 104, 513-522 (1977).

82. H. Köhler, The g-Factor of the Holes in the Highest Valence Band of Bi2Te3, phys. stat. sol. (b) 75, 441-449(1976).

83. L.R. Testardi, P.J. Stiles, E. Burstein, De Haas-van Alphen and high field galvanomagnetic studies of the Bi2Te3 valence band structure, Sol. St. Commun. 1, 28 (1963).

84. R.B. Mallinson, J.A. Rayne, R.W. Ure, De Haas-Van Alphen effect in n-type Bi2Te3, Phys Lett. 19, 545(1965).

85. B.A. Кульбачинский, А.Ю. Каминский, В.Г. Кьггин, П. Лостак, Ч. Драшар, А. де Виссер, Влияние серебра на галъваномагнитные свойства и энергетический спектр смешанных кристаллов (Bij.^b^Te^ ЖЭТФ, 117(6), с.1242-1250, (2000).

86. Каминский А.Ю., Кинетические, магнитные свойства а квантовые осциллт¡ионные эффекты в монокристаллах (Bii.^Sb^iTes, легированных Ag, Sn и Fe, диссертация на соискание ученой степени канд. физ.-мат. наук, Москва, МГУ, 2003.

87. В.А. Кутасов, JI.H. Лукьянова, П.П. Константинов, Влияние анизотропии поверхности постоянной энергии на термоэлектрическую эффективность твердых растворов п-Bi2(Te,Se,S)3. ФТТ, 41(2), с. 187-192 (1999).

88. В.А. Кутасов, Л.Н. Лукьянова., П.П. Константинов, Высокоэффективные термоэлектрические материалы n-(Bi,Sb)2Te3. ФТП, 34(4), с. 389-393 (2000).

89. В.А. Кутасов, Л.Н. Лукьянова, П.П. Константинов, Анализ термоэлектрической эффективности твердых растворов n-(Bi,Sb)2(Te,Se,S)36 рамках модели с изотропным механизмом рассеяния. ФТТ, 42(11), с. 1985-1991 (2000).

90. G. Mahan, В. Sales, and J. Sharp, Thermoelectric Materials: New Approaches to an Old Problem, Phys. Today 50 (3), 42 (1997).

91. L.D. Hicks, M.S. Dresselhaus, Effect of quantum-well structures on the thermoelectric figure of merit, Phys. Rev. B, 47 (№17), 12727-12731 (1993).

92. D.A. Polvani, J.E. Meng, N.V. Chandra Shekar, J. Sharp, and J.V. Badding, Large Improvement in Thermoelectric Properties in Pressure-Timedp-type Sb1.5Bio.5Te3, Chem. Mat., 13,2068-2071 (2001).

93. S.V. Ovsyannikov, V.V. Shchennikov, G.V. Vorontsov,A.Y. Manakov, A.Y. Likhacheva, and V.A. Kulbachinskii, Giant improvement of thermoelectric power factor of Bi2Te3 under pressure, JAP 104, 053713.1-053713.5 (2008).

94. J. Navratil, P. Lostak, J. Horak, Transport Coefficient of Ga-doped Bi2Te3 single srystal, Crystal Res. Technol. 26, 675-681 (1991).

95. P. Lostak, C. Drasar, J. Navratil, L. Benes, Sb2Te3 Single Ciystals Doped with Chromium Atoms, Cryst. Res. Technol. 31, 403-413 (1996).

96. J. Horak, P. C. Quayle, C. Drasara and P. Lost'ak, C. Uher, Defect structure of Sb2-xCrxTe3 single crystals, JAP 103, 013516-1-013516-5 (2008).

97. P. Lostak, C. Drasar, I. Klichova, J. Navratil, T. Cernohorsky, Properties of Bi2Se3 Single Crystals Doped with Fe Atoms, phys. stat. sol. (b), 200, 289-296 (1997).

98. И.М. Лифшиц, A.M. Косевич, К теории магнитной восприимчивости металлов при низких температурах, ЖЭТФ, Т.29, вып.12, 730-742 (1955).

99. A.M. Косевич, В.В. Андреев, О квантовом аналоге интеграла столкновений для электронов в магнитном и электрическом полях, ЖЭТФ, Т.38, вып. 3, 882-887, 1960.

100. Е.М. Lifshits, Quantum theory of the electrical conductivity of metals in a magnetic field, JPCS, V.4, #1/2, 11-18(1958).

101. E.M. Lifshits, A.M. Kosevich, Theory of the Shubnikov de Haas effect, JPCS, V.14, #1/2, 1-10(1958).

102. B.A. Кульбачинский, А.Ю. Каминский, П.М. Тарасов, П. Лостак, Поверхность Ферми и термоэдс смешанных кристаллов (Bi^JCSbj2Te3<Sn,Ag> ФТТ, Т. 48, вып.5, стр. 594-601 (2006).

103. V. A. Kulbachinskii, A. V.G. Kytin, P. М. Tarasov, Fermi surface and thermoelectric power of (Bij-xSb^2Te3 single crystals doped by Ag, Sn, Ga, Book of abstract XXV International Conference on Thermoelectricity, Wien, Austria, p.25 (2006).

104. V. A. Kulbachinskii, A. V.G. Kytin, P. M. Tarasov, Fermi surface and thermoelectric power of (Bij-xSbx)2Te3 single crystals doped by Ag, Sn, Ga, XXV International Conference on Thermoelectricity, Wien, Austria, Proceedings ICT'06, p. 459-464 (2006).

105. H.A. Юзеева, П.М. Тарасов, Влияние Ga на термоэлектрические свойства и эффект Шубникова-де Гааза смешанных кристаллов (Bio sSbo 5)гТе3, материалы конференции ВНКСФ-13, 20-26 апреля 2007г., Ростов-на-Дону Таганрог, стр. 345-346.

106. М.К. Житинская, С.А. Немов, Л.Д. Иванова, Эффекты Нернста-Эттингсгаузена, Зеебека и Холла в монокристаллах Sb2Te3, ФТТ, 44, с. 41 (2002).

107. V.A. Kulbachinskii, A.Yu. Kaminskii, R.A. Lunin, K. Kindo, Y. Narumi, K. Suga, S. Kawasaki, M. Sasaki, N. Miyajima, P. Lostak, P. Hajek, Semicond. Sci. Technol. 17, 1133 (2002).

108. P. Lostak, J. Navratil, J. Sramkova, J. Horak, (Bio 5Sbo 5)?Тез Crystals Doped with Indium Atoms, phys. stat. sol. (a) 135, 519-526 (1993).

109. P. Lostak, S. Karamazov, J. Horak, Antisite defects in BiSbTe3 Crystals doped with Indium Atoms, phys. stat. sol. (a) 143, 271 (1994).

110. C.A. Азоу, B.A. Кульбачинский, Г.А. Миронова, СЛ. Скипидаров, Локальные состояния в InxBi2.xTe3, ФТП 24, в.2, 283 (1990).

111. V.A. Kulbachinskii, N.B. Brandt, Р.А. Cheremnykh, S.A. Azou, J. Horak, P. Lostak, Magnetoresistance and Hall Effect in Bi{Te3<Sn> in Ultrahigh Magnetic field and under pressure, phys. stat. sol. (b) 150, 237 (1988).

112. B.A. Кульбачинский, H.E. Клокова, С.Я. Скипидаров, Я. Горак, П. Лоштяк, С.А. Азоу, Аномальная зависимость ЭДС Холла и Термоэдс от магнитного поля в p-BifTe3, Вестник МГУ, сер.З, физика 30, 68 (1989).

113. V.A. Kulbachinskii, H. Negishi, M. Sasaki, Y. Giman, M. Inoue, P. Lostak, J. Horak, Thermoelectric Power and Scattering of Carriers in Bi2-xSnxTe3 with Layered Structure, phys. stat. sol. (b) 199, 505 (1997).

114. B.A. Кульбачинский, H.E. Клокова, Я. Горак, П. Лоштяк, C.A. Азоу, Г.А. Миронова, Влияние давления на энергетический спектрp-BiiTe3, ФТТ 31, в.1, 205 (1989).

115. J.P. Heremans, V. Jovovic, E.S. Toberer, A.Saramat, К. Kurosaki, A. Charoenphakdee, S. Yamanaka, G. J. Snyder, Enhancement of Thermoelectric Efficiency in PbTe by Distortion of the Electronic Density of States, Science 321, 554 (2008).

116. V.A. Kulbachinskii, P.M. Tarasov, Е. Briick "Anomalous transport and ferromagnetism in the diluted magnetic semiconductors Sb}.xCrxTe3" Physica B, V.368, p. 32-41 (2005).

117. П.М. Тарасов, В.А. Кульбачинский, В.Г. Кытин, "Термоэлектрические свойства и ферромагнетизм разбавленных магнитных полупроводников Sb2-xCrxTes" Труды 34 Совещания по физике низких температур, Сент. 2006, Ростов-на Дону JIoo, Том 2, стр.

118. П.М. Тарасов, В.А. Кульбачинский, В.Г. Кытин, "Термоэлектрические свойства и ферромагнетизм разбавленных магнитных полупроводников Sb2-xCrxTe3" ЖЭТФ, Т.132, № 1(7), стр. 31-36 (2007).

119. Юзеева Н.А., Тарасов П.М., Кульбачинский В.А., Влияние Сг на магнитные, гальваномагнитные и термоэлектрические свойства монокристаллов Sb2Te3, Материалы конференции ВНКСФ-14, Уфа, издательство АСФ России, стр. 297, 2008.

120. J. Dijkstra, Н. Н. Weitering, С. F. van Bruggen, С. Haas and R. A. de Groot, Band-structure calculations, and magnetic and transport properties of ferromagnetic chromium tellurides (CrTe, Cr3Te4, Cr2Tes), J. Phys. Cond. Matt. 1, 9141-9161 (1989)

121. A.A. Абрикосов, Л.П. Горьков, О природе примесного ферромагнетизма, ЖЭТФ, 43 2230 (1962) Sov. Phys. JETP, 16, 1575 (1963).

122. Т. Jungwirth, W. A. Atkinson, В. H. Lee, A. H. MacDonald, Interlayer coupling in ferromagnetic semiconductor superlattices, Phys. Rev. В 59, 9818-9821 (1999).

123. Zhenliua Zhou, Yi-Jiunn Chien, and C. Uher, Thin film dilute ferromagnetic semiconductors Sb2-\CrxTe3 with a Curie temperature up to 190 K, Phys. Rev. В 74, 224418-1— 224418-5 (2006)98.99.