Аннотация
УДК 537.9, 53.06, 53.043
DOI https://doi.org/10.5281/zenodo.1345714
На серии монокристаллических нитей в стеклянной оболочке Bi-0,02ат.%Sn различных диаметров от 0,2 до 1 мкм, изготовленных литьем из жидкой фазы по методу Улитовского, проведен комплекс измерений температурных зависимостей удельного сопротивления ρ(T), термоэдс α(T) в области температур 4,2–300 К и магнитополевых зависимостей R(H), осцилляций Шубникова–де Гааза (ШдГ) в продольном и поперечном магнитных полях до 14 Тл в интервале температур 2,1–20 К. Из осцилляций ШдГ рассчитаны минимальные и максимальные циклотронные массы, температура Дингла и положение уровня Ферми EFT в нитях Bi-0,02ат.%Sn. Показано, что при низких температурах проводимость осуществлялась только Т-дырками, то есть EFT расположен в области щели ΔEg. Установлено, что анизотропия поверхности Ферми Т-дырок не меняется при легировании. Обнаруженные аномалии на температурных зависимостях ρ(T), α(T), R(H), зависящие от диаметра нитей d, трактуются с точки зрения проявления гальваномагнитных размерных эффектов. Из экспериментальных данных рассчитан фактор мощности P.f. = α2σ для нитей Bi-0,02ат.%Sn разных диаметров в области 4,2–300 К и определено его максимальное значение в различных температурных интервалах. Установлено, что максимальное значение P.f. достигается в области температур 75–100 К, когда термоэдс имеет положительное значение, что является важным фактором для термоэлектрических приложений в области низких температур.
Ключевые слова: термоэлектрическая эффективность, нити полуметаллов, размерные эффекты, эффект Шубникова–де Гааза.