Uticaj dopiranja niklom na optička, transportna i neka toplotna svojstva olovo-telurida

Doping influence of nickel on optical, transport and some thermal properties of lead telluride

Ova teza je nastala kao rezultat ispitivanja optičkih, transportnih i pojedinih toplotnih svojstava legure PbTe(Ni). Korišćena su dva monokristalna uzorka sa različitim sadržajem Ni, prvi-0.29 % Ni i drugi-sa nešto većom koncentracijom Ni (tačna brojna vrednost nije određena, ali je procenjena u intervalu (0.8-1)%). U cilju karakterizacije materijala urađena su sledeća eksperimentalna merenja: rendgenostrukturna analiza, Hall-ova merenja, daleka infracrvena spektroskopija, Auger-ova elektronska spektroskopija i fotoakustična merenja.
Rendgenostukturnom analizom je potvrđena monokristalna NaCl struktura kristalne rešetke i određeni su parametri rešetke za oba uzorka.
Na osnovu Hall-ovih merenja su izračunate koncentracija i pokretljivost većinskih nosilaca naelektrisanja (elektrona). Utvrđeno je da se prilikom hlađenja njihova koncentracija malo smanjuje, a pokretljivost povećava. Izmerena koncentracija elektrona je reda veličine 1015-1016 cm-3 što je znatno manje od koncentracije elektrona u čistom PbTe. Vrednosti za pokretljivost elektrona na sobnoj, odnosno, niskoj temperaturi, iako imaju isti red veličine kao odgovarajuće brojne vrednosti za čist PbTe, ipak se donekle razlikuju.
Merenjem i analizom dalekih IC spektara refleksije došlo se do sledećih rezultata:
-ustanovljena je jaka plazmon-fonon interakcija
-osim modova osnovnog kristala (ωLO=104 cm-1, ωTO(300K)=32 cm-1) registrovan je i primesni transverzalni mod nikla na 61 cm-1
-utvrđeno je da ne postoji strukturni fazni prelaz u temperaturnom opsegu od 10K do 300K na osnovu promene visokofrekventne dielektrične propustljivosti εω sa temperaturom, kao i na osnovu omekšavanja transverzalnog moda rešetke ωt
-koncentracija slobodnih nosilaca je znatno smanjena u odnosu na čist PbTe i pokazuje blago smanjenje sa snižavanjem temperature
-pokretljivost slobodnih nosilaca je uvećana u odnosu na čist PbTe, a sa snižavanjem temperature pokazuje postepeni porast.
Auger-ovom spektroskopskom analizom nije potvrđeno postojanje kontinualnog sloja TeO2 na površini uzorka.
Fotoakustičnom metodom su izmereni fazni i amplitudski spektri čijom numeričkom analizom su određeni toplotni i neki transportni elektronski parametri. U tom pogledu su favorizovani normalizovani dijagrami koji isključuju nepoželjan uticaj mernog sistema i karakteristiku mikrofona.
Rezultati ovih istraživanja pokazuju da je koncentracija većinskih nosilaca kod PbTe za dva do tri reda veličine smanjena njegovim legiranjem sa Ni zahvaljujući popunjavanju brojnih vakancija u njegovoj kristalnoj rešeci. Ovo ukazuje na mogućnost primene ovako dopiranog materijala za izradu optoelektronskih naprava sa poboljšanim karakteristikama u odnosu na primenu čistog PbTe.
U budućem radu nameravamo da se bavimo istraživanjem efekta magnetne otpornosti ovog materijala. Poznati su primeri proučavanja efekta negativne magnetne otpornosti u PbTe(Mn, Cr) i PbTe(Mn, Yb), kod kojih se ovaj efekat javlja na vrlo niskim temperaturama. Očekujemo da se ovaj efekat ispolji i kod PbTe(Ni) jer jon nikla ima značajan magnetni moment.

Export metadata

  • Export Bibtex
  • Export RIS

Additional Services

    Share in Twitter Search Google Scholar
Metadaten
Author:Danijela Luković
URL:http://www.itn.sanu.ac.rs/opus4/frontdoor/index/index/docId/322
Publisher:University of belgrade, Faculty of Physics
Place of publication:Belgrade
Advisor:Pantelija Nikolić
Document Type:Master's Thesis
Language:srp
Date of Publication (online):15.05.2013
Year of first Publication:2005
Publishing Institution:University of Belgrade, Faculty of Physics
Granting Institution:Institute of Technical Sciences of the Serbian Academy of Sciences and Arts
Date of final exam:03.01.2005
Tag:lead telluride; nickel doping; optical properties; thermal properties; transport properties
Pagenumber:67
Note:
This author also uses the name Danijela Luković Golić.
Institutes:Institute of Technical Sciences of the Serbian Academy of Sciences and Arts
University of Belgrade, Faculty of Physics
Open access:
Collections:MSc Theses
Licence (English):License LogoCreative Commons - Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 3.0 Serbia