Объемная и поверхностная проводимость чистых монокристаллов вольфрама при статическом скин-эффекте

Авторы

  • Александр Сергеевич Беликов (Alexander S. Belikov) Уральский Федеральный Университет им. Б.Н.Ельцина
  • Павел Сергеевич Коренистов (Pavel S. Korenistov) Уральский Федеральный Университет им. Б.Н.Ельцина
  • Вячеслав Викторович Марченков (Vyacheslav V. Marchenkov) Уральский Федеральный Университет им. Б.Н.Ельцина

DOI:

https://doi.org/10.17072/1994-3598-2018-3-08-13

Ключевые слова:

монокристаллы вольфрама, магнитосопротивление, статический скин-эффект

Аннотация

В магнитных полях до 50 кЭ и при T = 4.2 K измерены полевые зависимости магнитосопротивления чистых монокристаллов вольфрама с отношением сопротивлений ρ293K/ρ4.2K около 75 000, находящихся в условиях статического скин-эффекта – концентрации постоянного электрического тока вблизи поверхности проводника. Изучен размерный эффект – зависимость величины магнитосопротивления от размеров и формы образца, а также направления магнитного поля относительно его поверхности. Показано, что в этих условиях удельная проводимость (сопротивление) вблизи поверхности образца на несколько порядков выше (ниже), чем в объеме проводника. Используя тривиальные формулы удается «разделить» вклады объемной и поверхностной проводимостей. Подобная методика может быть использована для оценки вкладов в объемную и поверхностную проводимости более сложных систем с неоднородным распределением электрического тока по сечению проводника.

Библиографические ссылки

Lifshitz I. V., Azbel M. Y., Kaganov M. I. Elektronnaia teoriia metallov (Electron theory of metals). Moscow: Nauka, 1971, 415 p. (In Russian)

Schubnikow L. V., de Haas W. J. Magnetische Widerstandsvergrösserung in Einkristallen von Wismut bei tiefen Temperaturen. Proceedings of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences, 1930, vol. 33, no. 2, pp. 130–133.

Lazarev B. G., Nakhimovich N. M., Parfenova E. A. Vliianie magnitnogo polia na elektricheskoe soprotivlenie monokristallov tsinka i kadmiia. Poperechnyi ėffekt. (Magnetic field influence of electric resistance of zinc and cadmium monocrystals. Transversal effect) Journal of Experimental and Theoretical Physics, 1939, vol. 9, no. 10, pp. 1169–1181 (In Russian)

Borovik E. S. Izmenenie soprotivleniia metallov v magnitnom pole pri nizkikh temperaturakh (Change of metal resistance in magnetic field at low temperatures). Journal of Experimental and Theoretical Physics, 1952, vol. 23, no. 1 (7), pp. 91–100 (In Russian).

Fawcett E. High-field galvanomagnetic properties of metals. Advances in Physics, 1964, vol. 13, no. 50, pp. 139–191.

Lifshitz I. V., Azbel M. Y., Kaganov M. I. K teorii galʹvanomagnitnykh iavlenii v metallakh (On the theory of galvanomagnetic effects in metals). Journal of Experimental and Theoretical Physics, 1956, vol. 31, no. 1 (7), pp. 63–79.

Lifshitz I. M., Peschanskii V. G. Galvano-magnetic characteristics of metals with open Fermi surfaces I. Journal of Experimental and Theoretical Physics, 1959, vol. 8, no. 5, pp. 875–883.

Lifshitz I. M., Peschanskii V. G. Galvano-magnetic characteristics of metals with open Fermi surfaces II. Journal of Experimental and Theoretical Physics, 1960, vol. 11, no. 1, pp. 131–141.

Lifshitz I. M., Kosevich A. M. On the theory of the Shubnikov–de Haas effect. Journal of Experimental and Theoretical Physics, 1958, vol. 6, no. 1, pp. 67–77.

Peschanskii V. G., Azbel M. Y., Magnetoresistance of semimetals. Journal of Experimental and Theoretical Physics, 1969, vol. 28, no. 5, pp. 1045–1053.

Volkenshtein N. V., Diakina V. P., Star-tsev V. E., Cherepanov A. Ia., Cherepanov V. Ia., Glin’skii M. Rolʹ lokalʹnykh osobennostei poverkhnosti Fermi v galʹvanomagnitnykh svoistvakh volʹframa pri nizkikh temperaturakh (Role of local features of the Fermi surface in the galvanomagnetic properties of tungsten at low temperatures). Low Temperature Phyiscs, 1986, vol. 12, no. 10, pp. 1033–1044 (In Russian).

Marchenkov V. V., Gornostyrev Yu. N., Hall D. W., Brooks J. S., Weber H. W. Effect of dislocation distribution on the high-field magnetoresistivity of pure metal single crystals. Materials science and engineering A, 2001, vol. 309, pp. 64–68.

Panchenko O. A., Lutsishin P. P. Static skin effect in tungsten. Journal of Experimental and Theoretical Physics, 1969, vol. 30, no. 5, pp. 841–844.

Kaganov M. I., Edelman V. S. (Eds.) Elektrony provodimosti (Conduction electrons) Moscow: Nauka, 1985, 416 p. (In Russian)

Suzuki M., Tanuma S. The static skin effect in bismuth. Journal of the Physical Society of Japan, 1978, vol. 44, no. 5, pp. 1539–1546.

Bogod Yu. A., Gitsu D. V., Grozav A. D. Static skin effect and acoustoelectric instability in filamentous bismuth single crystals. Journal of Experimental and Theoretical Physics, 1986, vol. 63, no. 3, pp. 589–595.

Cherepanov A. N., Marchenkov V. V., Startsev V. E., Volkenshtein N. V., Glin’skii M. High-field galvanomagnetic properties of compensated metals under electron-surface and intersheet electron-phonon scattering (tungsten). Journal of Low Temperature Physics, 1990, vol. 80, no. 3/4, pp. 135–151.

Marchenkov V. V. Quadratic temperature dependence of magnetoresistivity of pure tungsten single crystals under static skin effect. Low Temperature Physics, 2011, vol. 37, no. 10, pp. 852–855.

Hasan M. Z., Kane C. L. Topological Insulators. Reviews of Modern Physics, 2010, vol. 82, 3045.

Liu Y. H., Chong C. W., Jheng J. L., Huang S. Y., Huang J. C. A., Li Z., Qiu H., Hu-ang S. M., Marchenkov V. V. Gate-tunable coherent transport in Se-capped Bi2Se3 grown on amorphous SiO2/Si. Applied Physics Letters, 2015, vol. 107, 12106.

Liu Y., Chong C., Chen W., Huang J. A., Cheng C., Tsuei K., Li Z., Qiu H., Marchenkov V. V. Growth and characterization of MBE-grown (Bi1-xSbx)2Se3 topological insulator. Japanese Journal of Applied Physics, 2017, vol. 56, 70311

Загрузки

Дополнительные файлы

Опубликован

2018-11-21

Как цитировать

Беликов (Alexander S. Belikov) А. С., Коренистов (Pavel S. Korenistov) П. С., & Марченков (Vyacheslav V. Marchenkov) В. В. (2018). Объемная и поверхностная проводимость чистых монокристаллов вольфрама при статическом скин-эффекте. Вестник Пермского университета. Физика, (3(41). https://doi.org/10.17072/1994-3598-2018-3-08-13

Выпуск

№ 3(41) (2018)

Раздел

Статьи

Лицензия

Автор предоставляет Издателю журнала (Пермский государственный национальный исследовательский университет) право на использование его статьи в составе журнала, а также на включение текста аннотации, полного текста статьи и информации об авторах в систему «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).

Автор даёт своё согласие на обработку персональных данных.

Право использования журнала в целом в соответствии с п. 7 ст. 1260 ГК РФ принадлежит Издателю журнала и действует бессрочно на территории Российской Федерации и за её пределами.

Авторское вознаграждение за предоставление автором Издателю указанных выше прав не выплачивается.

Автор включённой в журнал статьи сохраняет исключительное право на неё независимо от права Издателя на использование журнала в целом.

Направление автором статьи в журнал означает его согласие на использование статьи Издателем на указанных выше условиях, на включение статьи в систему РИНЦ, и свидетельствует, что он осведомлён об условиях её использования. В качестве такого согласия рассматривается также направляемая в редакцию справка об авторе, в том числе по электронной почте.

Редакция размещает полный текст статьи на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http://www.psu.ru и в системе OJS на сайте http://press.psu.ru

Плата за публикацию рукописей не взимается. Гонорар за публикации не выплачивается. Авторский экземпляр высылается автору по указанному им адресу.