硼掺杂诱导的导电非晶碳薄膜的金属-绝缘相变
无序系统与神经网络
2007-05-23 v1 材料科学
摘要
在三个不同的准备温度下制备了具有不同硼掺杂水平的非晶导电碳薄膜,并研究了其结构和输运性质. X射线衍射测量表明,碳的' d'值取决于碳网络中硼的原子百分比以及准备温度. 掺杂硼增加了在低温制备的薄膜的结构石墨化有序性.相反,对于在高温制备的薄膜,随着硼含量增加,有序性会恶化.对这些非晶导电碳薄膜的直流电导测量显示,掺杂诱导的金属-绝缘相变经典区间,温度范围为1.3 K至300K.此外,在绝缘 regime中,当T<55K时,样品显示从Mott变为ES（Edwards-Anderson）漫移散射 (VRH) 的交叉现象.该相变的额外支持来自在VRH regime中出现的负磁阻.计算的费米能级处的态密度随硼掺杂水平的变化而逐渐变化,表明由于硼在碳网络中取代掺杂,导电π电子数量的变化.然而,对于表现出临界行为的薄膜,磁场下磁阻的依赖性并不符合现有的理论模型.各种计算参数(如局域长度、费米能级处的态密度和库仑隧穿隧穿)均从实验数据中得出.
引用
@article{arxiv.cond-mat/0510752,
title = {M-I Transition in a-Conducting Carbon Films Induced by Boron Doping},
author = {P. N. Vishwakarma and S. V. Subramanyam},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0510752},
year = {2007}
}
备注
in review