Бориды - Самсонов Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
Наличие в рассматриваемых диборидах ряда металлических свойств указывает на существование в их решетке связей металлического харак-тер a t последние реализуются" преимущественно между атомами металла и бора и в мень~<, шей степени -т-т между атомами металла, поскольку, как сказано выше, связи Me-Me и В1—В носят преимущественно ковалентный характер.
Ход температурной зависимости электросопротивления боридов М02В5 и W2B5 и коэффициентов теплопроводности типичен для металлоподобных соединений [454], а изменение коэффициента термо-э. д. с. с температурой существенно отличается. Для обоих: боридов получены отрицательные значения коэффициентов термо-э. д. с, до 1300° С, выше которой знак термо-э. Д. с. меняется на положительный. Абсолютные значения коэффициентов термо-э. д. с, боридов М02В5 и W2B5, уменьшаются с ростом температуры, что отличает их от соединений с металлическим типом проводимости. Аналогичные зависимости температурного изменения удельного электросопротивления, коэффициентов теплопроводности и термо-э. д. с. наблюдаются для тетрабори-дов MoB4 и WB4 (рис. 18) [123].
1160
\
^ it
0,8
& 0,ї
% X
І о \
^ г 20
..)(,.... .
.15- ' \ ¦ —г--'.1- ¦ 1
• . Р. ' —і • • MOB^ О • * •
¦ -Cl г- ¦ 0
32"—"—
і .—і— • "о*1"—
ZOO WO 600 800 t;c
Рис. 18. Температурная зависимость удельного сопротивления р, коэффи* циента термо-э. д. е. а и теплопроводности X боридов M1OBi и WBi,
60
Учитывая особенности изменений электрофизических свойств боридов молибдена и вольфрама, можно предположить, что перенос в них осуществляется носителями двух знаков с различной степенью вырождения. Для боридов М02В5 и W2B5 предложена модель электронного строения, в которой ответственными за электропроводность являются электроны со значительной степенью вырождения (1-я полоса)» Уменьшение абсолютной
ВелИЧИНЫ Коэффициента ТЄр,МО-3. Д. С Обусловлено ВЛИЯНИеМ HO'
еителей, Цочти полностью заполняющих сильно локализованные состояния при практическом отсутствии вырождения (2-я полоса) ^
Для принятой модели разработана методика и проведены расчеты параметров переноса в* двухзонном приближении [454]. Результаты расчетов параметров электропереноса боридов Mo2B5 и W2Bg приведены в табл, 16, где использованы следующие обозначения: Rk —- коэффициент Холла; а — электропроводность; а — коэффициент термо-Зі д. c.v сії v- коэффициент
термо-э, д. с, в 1-й полосе с энергией Ферми W U1=-^—- ); CX2 — коэффициент термотэ. д, C1 во 2-й Полосе с энергией Ферми fi2 и параметром рассеяния54 r2 ^a2=—(2 + rz+ j^jrj^i ті и
т2 -^эффективная масса носителей в 1-й и 2-й полосах; т\1тй и ^2 Im0—^ отношение эффективной массы носителей в 1-й и 2-й полосах к массе свободного электрона; щ и /г2*— концентрации носителей в обеих полосах; щ и и2 подвижности носителей. Данные, приведенные в табл. 16, получены в предположении, что концентрация носителей в 1-й полосе постоянна.
На основании результатов расчета температурные зависимости электропроводности и коэффициента термо-э. д. с, боридов молибдена и вольфрама можно объяснить следующим образом. Ход температурной зависимости 0(7") определяется в основном
Концентрацией И ПОДВИЖНОСТЬЮ носителей 1-Й ПОЛОСЫ (rti и щ),
поскольку вклад в электропроводность носителей 2-й полосы незначителен. Аномальная зависимость коэффициента термо-э. д. с. от температуры обусловливается совместным влиянием «і и OC2; знак коэффициента термо-э. д. с. определяется влияние ем си, характер зависимости а(Г) — влиянием а2- Обращает внимание, что «1>ы2, Щ<п2; mi*<m*2. Большие значения эффективной массы и концентрации носителей заряда во 2-й полосе свидетельствуют о большей степени локализации электронных состояний в ней по сравнению с 1-й полосой. Высказывается предположение, что 2-я полоса заполнена d-состояниями переходного металла. Более высокая степень локализации электронных состояний в W2Bs (большие значения т2* у W2Bs1 чем у Mo2B5) свидетельствует об усилении ковалентной связи ' при лереходе от борида молибдена к бориду вольфрама и хорошо
61
Таблица 16
Свойство Mo2B5 W2B6
Температура, 0K
300 500 750 1000 1250 300 500 750 1000 1250
Rn, 10~4 см?/к —6,6 — — — — —6,9 — — — —
а, ом~х-см~г 37 740 26 670 19 420 15 270 12 660 44 444 28 170 19 230 14 490 11 700
а, мкв/град -9,4 —9,0 ,-8,1 —6,0 -1,5 —6,6 —5,6 -4,1 —2,3 +1,5
U1, ом~х-сж~~1 37 377 26 411 19 235 15 127 12 542 44 206 28 021 19129 14414 11 639
а2, ом~1-см~1 373 259 185 143 118 237 149 JOl 76 61
Ct1, мкв/град —11,6 —12,2 —14,8 —17,6 —18,6 -7,8 —8,3 —9,0 —9,8 —10,7
а2, мкв/град +211 +317 +689 + 1222 + 1811 +217 +502 +922 +145 +1926
т^/то 2,50 1,60 1,30 1,15 0,96 1,66 1.,07 0,88 0,65 0,55
т2*/т0 27,9 15,2 10,9 8,1 6,5 29,4 18,3 11,8 8,7 6,8
пь10-21 см-з 9,2 9,2 9,2 9,2 9,2 8,9 8,9 8,9 8,9 8,9
/I2,10-21 CM-s 18,4 17,8 17,8 17,5 17,5 21,2 21,2 21,2 20,7 20,1
U1, см21(в-сек) 25,4 18,0 13,1 10,3 8,6 31,1 19,7 13,5 10,1 8,2
и2, см2/(в-сек) 0,130 0,091 0,065 0,051 0,042 0,070 0,044 0,030 0,023 0,019
