GeBiTe 中的电导弛豫——开放量子系统中的缓慢热化

本工作描述了 GeBiTe 薄膜的微观结构与输运性质，重点在于其非平衡行为。先前在相变化合物 GeSbTe 中研究过的持续光电导（PPC）在该体系中亦十分显著。在纯 GeTe 化合物中以及将 GeTe 与 In 或 Mn 合金化时，观察到弱得多的 PPC 响应。由这些化合物制成的薄膜具有相同的晶体结构、相同的 p 型导电性、延伸至介观尺度的类似成分无序以及类似的镶嵌形貌。因此，Sb 与 Bi 合金所展现的增强 PPC 响应可能与其共同的化学性有关。在本工作所研究的整个方阻范围内，GeBiTe 薄膜中均可观测到 PPC。由短暂红外光照产生的过剩电导随时间以拉伸指数（Kohlrausch 定律）衰减。另一方面，本征电子玻璃效应仅在强局域化的 GeBiTe 薄膜中可观测到，正如先前所研究的七种电子玻璃那样。这包括作为该现象决定性特征的记忆凹陷。GeBiTe 中的记忆凹陷在迄今所研究的锗碲合金中是最宽的，这与该化合物的高载流子浓度一致。在 PPC 态或电子玻璃态中展现的热化过程均迟缓，但从非平衡态弛豫的时间规律明显不同。两种现象共存产生了一些非平凡效应，特别是记忆凹陷在 PPC 态中的可见度增强。我们讨论了该效应与记忆效应大小对粒子间相互作用与淬灭无序之比的依赖关系。