Примесные состояния и переход металл-диэлектрик в 2D системах с гибридизированным спектром

Abstract

Рассмотрены энергии собственных (локализованных и делокализованных) состояний, их плотность и переход диэлектрик—металл в двухзонной модели 2D кристалла, исходный электронный спектр которого содержит две (широкую и узкую) гибридизирующиеся между собой зоны. Показано, что величина гибридизации существенно сказывается на всех характеристиках, определяющих спектральные и транспортные свойства как диэлектрической, так и металлической фаз системы. Рассчитана критическая концентрация перехода диэлектрик—металл, вызванною допированием, и показано, что плотность состояний в окрестности уровня Ферми может быть немонотонной функцией концентрации носителей. Сделана попытка связать полученные результаты с поведением плотности состояний и наблюдаемой зависимостью критической температуры от концентрации носителей в высокотемпературных сверхпроводниках.

Розглянуто енергії власних (локалізованих і делокалізованних) станів, їх густина та перехід діелектрик-метал у двухзонній моделі 2D кристала, вихідний електронний спектр якого складається з двох (широкої та вузької) зон, що гібридизуються між собою. Показано, що величина гібридизації суттєво відбивається на усіх характеристиках, що визначають спектральні і транспортні властивості як діелектричної, так і металевої фаз системи. Розраховано критичну концентрацію переходу діелектрик-метал, що викликаний допіруванням, і показано, що густина станів в околі рівня Фермі може бути немонотонною функцією концентрації носіїв. Зроблено спробу зв'язати отримані результати з поведінкою густини станів і спостережуваною залежністю критичної температури від концентрації у високотемпературних надпровідниках.

The characteristic energies of localized and delocalized states, their densities and insulator-metal transition in а two-band model of 2D crystal, the initial electronic spectrum of which consists of two (narrow and wide) hybridizating bands are considered. It is shown that hybridization essentially affect all characteristics defining spectral and transport properties of both insulating arid metalic phases of the system. Critical concentration of insulator—metal transition induced by doping is calculated and it is shown that density of states near Fermi level can be non-monotonic function of carrier concentration. The attempt is made to relate the results obtained with а behavior of density of states and observable dependence of critical temperature on dopant concentration in high-Tc superconductors.