Обнаружение и интерпретация низкотемпературных особенностей фононной теплопроводности кристаллов селенида ртути с примесями переходных 3d-элементов

Abstract

Проведено экспериментальное исследование температурной зависимости теплопроводности селенида ртути с примесями железа и кобальта. При анализе фононных вкладов в теплопроводность при низких температурах в кристаллах HgSe:Fe обнаружена обусловленная примесями значительная аномалия фононной теплороводности - провал в ее температурной зависимости вблизи 15 К. На основе предложенного теоретического описания показано, что такая аномалия объясняется вкладом в теплопроводность от рассеяния фононов на электронах в гибридизированных примесных состояниях.

Проведено експериментальне дослідження температурної залежності теплопровідності селеніду ртуті з домішками заліза та кобальту. При аналізі фононних внесків у теплопровідність при низьких температурах у кристалах HgSe:Fe виявлено значну аномалію фононної теплопровідності, яка обумовлена домішками — провал у її температурній залежності поблизу 15 К. На основі запропонованого теоретичного опису показано, що така аномалія пояснюється внеском в теплопровідність від розсіювання фононів на електронах у гібридизованих домішкових станах.

The experimental study into temperature dependence of thermal conductivity of mercury selenide doped with iron and cobalt impurities has been carried out. It is found that in the HgSe:Fe crystals the phonon thermal conductivity component has an essential anomaly (a pronounced dip) in its temperature dependence near 15 K due to the impurities. On the basis of the suggested theoretical description it is shown that this anomaly may be attributed to the behaviour of the contribution to thermal conductivity from phonon–electron scattering in the hybridized impurity states.