ИНФРАКРАСНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ ПОЛУПРОВОДНИКА С ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ВАЛЕНТНОСТЬЮ YbB₁₂
Горшунов Б.П., Прохоров А.С., Спектор И.Е., Волков А.А., Дрессель М., Ига Ф.

Поступила в редакцию: 21 Апреля 2006

PACS: 71.27.+a, 75.30.Mb

DJVU (109.8K)

PDF (384.8K)

В диапазоне частот (6-10⁴) см^-1 (энергии кванта 0.75 мэВ-1.24 эВ) при температурах (5-300) К измерены спектры динамической проводимости и диэлектрической проницаемости соединения с промежуточной валентностью YbB₁₂. На основе анализа наблюдаемых в спектрах особенностей, обусловленных откликом свободных носителей заряда, впервые определены температурные зависимости их микроскопических параметров - концентрации, эффективной массы, частоты и времени релаксации, подвижности, плазменной частоты. Показано, что с уменьшением температуры от 300 К до T^*=70 К частота релаксации уменьшается, что обусловлено, в основном, фононным механизмом рассеяния носителей. При охлаждении ниже температуры когерентности, для YbB₁₂ равной T^*=70 К, обнаружена температурная зависимость частоты релаксации носителей заряда ферми-жидкостного типа, , а также возрастание их эффективной массы и времени релаксации до величин соответственно m^*(20 K)=34m₀ (m₀ - масса свободного электрона) и τ(20 K)=4• 10^-13 с, что свидетельствует об установлении когерентного характера рассеяния носителей на локализованных магнитных моментах f-центров. При температуре T=5 К в спектре проводимости обнаружена линия поглощения на частоте 22 см^-1 (2.7 мэВ), природа которой может быть связана с экситон-поляронным связанным состоянием. Поскольку такое состояние наблюдалось ранее в других полупроводниках с промежуточной валентностью, таких как SmB₆, TmSe_1-xTe и (Sm,Y)S, можно предположить, что оно является характерным для соединений данного класса.