ВЛИЯНИЕ СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТИ НА ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРАНСПОРТ В SmB6 Текст научной статьи по специальности «Физика»

ВЛИЯНИЕ СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТИ НА ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРАНСПОРТ В SmB6

Журкин В.С., Божко А.Д., Глушков В.В.

Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, 119991, Москва, Россия

E-mail: dok5555@mail.ru

Гексаборид самария является классической системой с сильными электронными корреляциями, в которой состояния ионов самария с разным числом валентных 4/-электронов оказываются вырожденными. Нецелочисленная валентность иона самария (и~2.6) приводит к частичной делокализации 4/-состояний и флуктуациям магнитного момента. SmB6 принято относить к топологическим Кондо изоляторам (ТКИ) [1]. Согласно модели ТКИ конечная проводимость SmB6 определяется поверхностными состояниями электронов с дираковским спектром, возникающими из-за нетривиальной топологии зонной структуры. Однако влияние свойств поверхности SmB6 на параметры этих состояний в настоящее время не изучено.

В работе представлены результаты исследования влияния состояния поверхности на гальваномагнитные свойства (сопротивление и эффект Холла) монокристаллических

образцов SmB6 с различной ориентацией граней (см. рис. 1). В диапазоне температур 1.9-3.6 К выделены удельные сопротивления поверхностей, отвечающих

кристаллографическим плоскостям (100), (110), (111) и (211). Показано, что эффективные параметры носителей заряда, определяющие поверхностную проводимость в SmB6, зависят как от ориентации поверхности, так и от способа ее обработки. Обнаружено, что травление полированных полярных поверхностей, образованных плоскостями (100), приводит к уменьшению концентрации и росту подвижности поверхностных носителей заряда n-типа при 1.9 К от значений 113/a2 и 1.12 см2/(В с) до 0.76/a2 и 18 см2/(Вс), соответственно [2]. Для подвергнутых травлению неполярных поверхностей, отвечающих плоскостям (110) и (111), выявлено превышение предельной концентрации поверхностных носителей заряда, приведенной к размеру поверхностной зоны Бриллюэна, в 2.3 и 3.9 раза, соответственно. Полученные результаты указывают на необходимость дальнейшего изучения эффектов, вызванных изгибом зон под влиянием потенциала поверхности, а также возможной эволюции структуры спектра возбуждений ТКИ, обусловленной влиянием зарядовых флуктуаций.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда №22-22-00990.

Литература

1. Dzero M., Sun K., Galitski V., Coleman P. // Phys. Rev. Lett. - 2010. - V. 104. - P.

106408.

2. Глушков В. В., Журкин В. С., Божко А. Д., Кудрявцев О. Е., Андрюшечкин Б. В.,

Комаров Н. С., Воронов В. В., Шицевалова Н. Ю., Филипов В. Б. // Письма в ЖЭТФ.

- 2022. - Т. 116. - № 11. - С. 770-776.