Магнитотранспортные явления в электронно- и дырочнодопированых манганитах лантана Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

A. О. Голубок, Д. Н. Давыдов, Е. П. Мусихина [и др.] // Письма в ЖТФ. 1991. Т. 17, вып. 2.

8. Сканирующая туннельная спектроскопия пленок а-С: Н и а-С: Н(Си), полученных магнетронным распылением / Т. К. Звонарева, В. И. Иванов-Омский,

B. В. Розанов [и др.] // Физика и техника полупроводников, 2001. Т. 35, вып. 12.

9. Туннельная спектроскопия атомов примесей в монокристаллической полупроводниковой матрице / А. В. Картавых, Н. С. Маслова, В. И. Панов [и др.] //

Физика и техника полупроводников, 2000. Т. 34, вып. 4.

10. Демиховский В. Я., Филатов Д. О. Исследование электронных состояний в низкоразмерных структурах методами сканирующей зондовой микроскопии ; Нижегород. гос. ун-т им. Н. И. Лобачевского, 2007.

11. Band gap. URL: http://en.wikipedia.org/wiki/ Band_gap.

© Заев М. О., Игуменов А. Ю., 2014

УДК 538.9

Ф. В. Зеленов, С. О. Коновалов Научный руководитель - М. И. Петров Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

МАГНИТОТРАНСПОРТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ЭЛЕКТРОННО- И ДЫРОЧНОДОПИРОВАНЫХ

МАНГАНИТАХ ЛАНТАНА

Исследованы образцы манганитов лантана вида Ьа1-хАхМп03 (где А - примесный металл Бг или Се, х - степень допирования), полученные методом твердофазного синтеза: измерено удельное сопротивление образцов Ьао,97Бго0оМпО3 и Ьа097Се010зМпО3, магниторезестивный эффект для этих образцов и концентрация носителей заряда и их подвижность для образца Ьа0,1д7Се0103МпО3.

Совершенствование производства, оснащение современных предприятий электрооборудованием и различной аппаратурой невозможно без дальнейшего развития производства и освоения новых материалов. Прогресс в энергетической отрасли тесно связан с созданием и освоением новых материалов, обладающих самыми разнообразными механическими и электрофизическими свойствами. Свойства материала определяются его внутренним строением, которое, в свою очередь, зависит от состава и характера предварительной обработки. Рациональный выбор электротехнических материалов и правильное их использование невозможно без подробного исследования связи их структур со свойствами и электрофизическими процессами, протекающими в этих материалах в условиях тепловых, магнитных, электромагнитных и других энергетических воздействий [1].

Особый интерес для использования в электронике и электротехнике представляют металлооксидные соединения. Этот интерес обусловлен рядом специфических физико-химических свойств, в первую очередь, высокой электропроводностью, повышенной каталитической активностью, антиферромагнитными и ферромагнитными свойствами соединений. Интересными объектами в ряду подобных соединений яв-

ляются манганиты. Манганиты представляют собой оксидные соединения ЯМпО3 (Я - трёхвалентный редкоземельный ион), обладающие структурой перов-скита и содержащие ионы марганца Мп. С точки зрения практического применения, создание элементов спинтроники и увеличение плотности записи информации на магнитные носители, очень интересными являются твёрдые растворы манганитов Я1-хАхМпОЗ (А - щелочной ион, обычно двухвалентный) проявляющие колоссальное магнитосопротив-ление (КМС), т. е. увеличение магнитосопротивления на сотни тысяч процентов при комнатных температурах [2].

В данной работе рассматриваются соединения Ьа1-хАхМпО3, в которых в качестве допирующих элементов выбраны 8г и Се, обеспечивающих, соответственно, дырочную и электронную проводимости. Степень допирования для каждого образца была выбрана 0,03. Данные образцы соединения Ьа1-хАхМпО3 были получены методом твёрдофазного синтеза, проходившего в четыре этапа: первый отжиг происходил при температуре 9000 °С, каждый последующий при повышении температуры на 1000 °С. Из полученных таблеток выпиливались образцы в форме плоских прямоугольных параллелепипедов.

Измеренные характеристики полученных образцов

Вид соединения Удельное сопротивление р, Ом-см Падение напряжения в магнитном поле ди, % Концентрация носителей n, см-3 Подвижностью, см2/(В-с)

La0)97Ce0)03MnO3 2,77-10-3 1,8 5,41020 5,510-2

La0)97Sr0)03MnÜ3 3,8-10-3 5,8 - -

Секция ««ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ»

У полученных образцов определенно удельное электрическое сопротивление с помощью двухзондо-вого метода, а также концентрация носителей заряда и их подвижность для образца Ьа0,97Се0,03Мп03 с помощью холловских измерений. Также было измерено падение напряжения при внесении образцов в постоянное магнитное поле Н = 5 кЭ (магниторезе-стивный эффект). Полученные данные представлены в таблице выше.

Данные характеристики были получены для дальнейшей реализации электронно-дырочного перехода (р-п контакта) между используемыми образцами и

исследование вольтамперных характеристик (ВАХ) полученного контакта.

Библиографические ссылки

1. Королёв А. П., Баршутин С. Н. Материалы электроники и электротехники : учеб. пособие. Тамбов : Изд-во ГОУ ВПО ТГТУ, 2010. 80 с.

2. Нагаев Э. Л. Манганиты лантана и другие магнитные проводники с гигантским магнитосопротив-лением // Успехи физических наук. 1996. Т. 166. № 8. С. 834-858.

© Зеленов Ф. В., Коновалов С. О., 2014

УДК 629.783

А. Б. Иванов\ В. А Зиновьев2 Научный руководитель - А. В. Двуреченский2 1Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск, 2Институт физики полупроводников имени А. В. Ржанова СО РАН, Новосибирск

МОДЕЛИРОВАНИЕ АТОМИСТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НА ПОВЕРХНОСТИ 81(100) ПРИ ЭПИТАКСИИ ИЗ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ПУЧКОВ

Исследован метод моделирования атомистических процессов на поверхности Si(100) при эпитаксии из молекулярных пучков методом Монте-Карло.

Получены данные об эволюции поверхности кремния в процессе её роста в зависимости от температуры подложки и скорости осаждения материала из молекулярного пучка. Подобранны оптимальные параметры энергий связи первых (Е} = 0,25 эВ) и вторых (Е2 = 0,23 эВ) ближайших соседей, что дало равномерный рост 2D структур (монослоёв), при скорости роста 0,2 мс/с, и температурах подложки от 300 °С до 400 °С. Температура подложки, и скорость осаждения материала на подложку сходны с реальными процессами молеку-лярно-лучевой эпитаксии.

В настоящее время в связи с развитием нанотехно-логий востребованы методы исследования поверхности и получения эпитаксиальных структур. Одним из эффективных методов исследования атомистических процессов связанных с формированием эпитаксиаль-ных структур в нанометровом диапазоне является метод математического моделирования методом Монте-Карло. Данный метод позволяет проводить модельные исследований систем, размеры которых сравнимы с реальными (до нескольких сотен нанометров). Время моделируемых процессов также сопоставимо с реальным временем роста структур (секунды и минуты).

Целью настоящей работы является, развитие модели эпитаксиального роста в процессе осаждения 81 из молекулярного пучка.

В данной работе моделирование атомистических процессов проводится на поверхности трёхмерной

кристаллической решетки типа алмаз с периодическими граничными условиями по координатным осям X и 7 (вдоль поверхности подложки). Направление роста (ось X) соответствовало оси [100]. Каждый узел может быть занят атомом или быть пустым [1].

Моделирование процессов роста производится методом Монте-Карло, т. е. все события происходящие на подложке совершаются случайным образом.

В модели предполагается, что энергия активации (Ео$) диффузионного прыжка /'-го атома зависит от числа его ближайших соседей в первой (п/1) и второй (п/2) координационной сфере, приходящейся на один атом.

На рис. 1 показаны основные поверхностные процессы (события), которые учитываются в данной модели.

МЬ О^Г

Рис. 1. а - осаждение атомов на подложку; Ь - диффузия атомов на подложке в пределах первой, второй и третьей координационных сфер; с - образование устойчивых атомных кластеров (островков); с1 - отделение (диффузия) атомов от островков; е - присоединение атомов к островкам