Температурные зависимости проводимости одноосно деформированного топологического изолятора TaSe3 при различных методах создания деформации

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты исследований влияния одноосной деформации на проводимость топологического изолятора TaSe3. С помощью приложения контролируемого удлинения измерена зависимость сопротивления при комнатной температуре от величины удлинения вплоть до рекордных значений удлинения ε = 2%. С использованием методики изгиба эластичной подложки измерения расширены в сторону деформации сжатия. Обнаружено, что зависимость сопротивления от деформации описывается соотношением R = R0exp(−aε) при a ≈ 102. Изучено влияние одноосной деформации на температурные зависимости проводимости при использовании различных методов создания деформации. При создании деформации более 0.5 ± 0.1% методом контролируемого удлинения материал переходит в диэлектрическое состояние в диапазоне температур от гелиевых до 300 К, при деформациях более 1% при температурах 50…70 К возникает максимум сопротивления, связываемый с частичной релаксацией одноосной деформации в объеме образца. Показано, что использование широко применяемой методики изгиба подложки создания деформации может приводить к появлению артефактов на температурных зависимостях проводимости образцов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Е. Минакова

Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН

Email: serzz@cplire.ru
Россия, ул. Моховая, 11, корп. 7, Москва, 125009

Р. М. Лукманова

Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН; Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”

Email: serzz@cplire.ru

Physics Department

Россия, ул. Моховая, 11, корп. 7, Москва, 125009; Мясницкая ул., 20, Москва, 101000

И. А. Кон

Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН; Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”

Email: serzz@cplire.ru

Physics Department

Россия, ул. Моховая, 11, корп. 7, Москва, 125009; Мясницкая ул., 20, Москва, 101000

С. В. Зайцев-Зотов

Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН; Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”

Автор, ответственный за переписку.
Email: serzz@cplire.ru

Physics Department

Россия, ул. Моховая, 11, корп. 7, Москва, 125009; Мясницкая ул., 20, Москва, 101000

Список литературы

  1. Sambongi T., Yamamoto M., Tsutsumi K. et al. // J. Phys. Soc. Jap. 1977. V. 42. № 4. P. 1421.
  2. Tritt T. M., Stillwell E. P., Skove M. J. // Phys.Rev. 1986. V. 34. № 10. P. 6799.
  3. Nie S., Xing L., Jin R. et al. // Phys. Rev. B. 2018. V. 98. № 12. P. 125143.
  4. Lin C., Ochi M., Kuroda K. et al. // Nature Mater. 2021. V. 20. № 8. P. 1093.
  5. Hyun J., Jeong M. Y., Jung M. et al. // Phys. Rev. B. 2022. V. 105. № 11. P. 115143.
  6. Zhang Z., Li L., Horng J. et al. // Nano Lett. 2017. V. 17. № 10. P. 6097.
  7. Zybtsev S. G., Pokrovskii V. Ya. // Physica B: Condensed Matter. 2015. V. 460. P. 34.
  8. Haen P., Monceau P., Tisser B. et al. // Proc. 14 Int. Conf. on Low Temperature Physics. Otaniemi. August 14–20 Aug.1975 /Ed by M. Krusius, M. Vuorio. Amsterdam: North Holland Publishing Company, 1975. V. 5. Р. 445.
  9. Chaussy J., Haen P., Lasjaunias J. C. et al. // Solid State Commun. 1976. V. 20. № 8. P. 759.
  10. Yang J., Wang Y. Q., Zang R. R. et al. Appl. Phys. Lett. 2019. V. 115. № 3. P. 033102.
  11. Pokrovskii V. Ya., Zybtsev S. G. // Phys. Rev. B. 2016. V. 94. № 11. P. 115140.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Методы создания одноосной деформации, использовавшиеся в данной работе: а, б — методы контролируемого удлинения образца; в — метод изгиба подложки; г — метод растяжения подложки с закрепленным образцом.

Скачать (9KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Вид сверху на многослойную структуру, использовавшуюся для создания одноосной деформации методом изгиба (фотография сделана до нанесения слоя эпоксидной смолы): серые области — напыленный контактный слой индия, темные — изолирующий слой каптона, видимый после удаления индия; образец микронной толщины виден в центре; размер подложки 5 × 15 мм2.

Скачать (24KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимости относительного изменения сопротивления TaSe3 при комнатной температуре от удлинения образца, полученные методом прямого натяжения. Параметры образцов: 1 — L = 8.4 мм, s = 11.7 мкм2, первое измерение; 2 — тот же образец, повторное измерение; 3 — L = 8.25 мм, s = 13.1 мкм2; 4 – L = 3.1 мм, s = 6.5 мкм2; 5 — L = 4.15 мм, s = 8.7 мкм2; 6 — L = 4.0 мм, s = 24.3 мкм2.

Скачать (14KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Температурные зависимости сопротивления, нормированного на комнатное значение недеформированного образца, R/R0, при различных деформациях образцов: ε = 1.6 (1), 1.4 (2), 1.2 (3), 1.1 (4), 1.0 (5), 0.9 (6 и 7), 0.7 (8), 0.2 (9), 0 (10), –0.5 (11), –0.7 (12), –0.8% (13); кривые 1–10 получены методом контролируемого изгиба образца, 11–13 – методом изгиба подложки; отрицательные значения ΔR/R0 соответствуют деформации сжатия.

Скачать (24KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимости проводимости кристаллов TaSe3 при комнатной температуре от величины деформации, полученные методом прямой деформации (1 и 2) и методом изгиба подложки (3 — растяжение, 4 — сжатие); прямая линия 5 соответствует уравнению R(ε) = R0 exp(100 ε).

Скачать (14KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Температурные зависимости проводимости кристаллов TaSe3 при различных деформациях, полученных методом изгиба подложки: ε = 0 (1), 0.6 (2), 1.1 (3), 1.4 (4) и 1.75% (5).

Скачать (13KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024