Low-temperature Minimum in the Electrical Resistivity of the Bi1.9Lu0.1Te3

Abstract

Температурна залежність питомого електричного опору ρ Bi1.9Lu0.1Te3 вивчено в інтервалі температур 2 ÷ 230 K. Мінімум опору виявлений при температурі Tm ≈ 11 K. Цей мінімум з'являється через зміну механізму провідності. Вище Tm опір збільшується зі збільшенням температури. Це поведінка зумовлена зменшенням рухливості електронів через розсіювання фононів при нагріванні. Нижче Tm стрибкова провідність з змінної довжиною стрибка, заснована на тунелюванні електронів, має місце. В цьому випадку ρ збільльшується зі зменшенням температури. Два польових режима стрибкової провідності виявлені в залежностях опору від напруженості електричного поля.

Температурная зависимость удельного электрического сопротивления ρ Bi1.9Lu0.1Te3 изучено в интервале температур 2 ÷ 230 K. Минимум сопротивления обнаружен при температуре Tm ≈ 11 K. Этот минимум появляется из-за изменения механизма проводимости. Выше Tm сопротивление увеличивается с увеличением температуры. Это поведение обусловлено уменьшением подвижности электронов из-за рассеяния фононов при нагревании. Ниже Tm прыжковая проводимость с переменной длиной прыжка, основанная на туннелировании электронов, имеет место. В этом случае ρ увеличивается с понижением температуры. Два полевых режима прыжковой проводимости обнаружены в зависимостях сопротивления от напряженности электрического поля.

The temperature dependence of the specific electrical resistivity, ρ, of the Bi1.9Lu0.1Te3 alloy has been studied within the temperature 2 ÷ 230 K interval. Minimum in the resistivity was found at temperature Tm ≈ 11 K. This minimum is originated from a change of conductivity mechanism. Above Tm, the resistivity ρ increases as temperature increases. This behavior is due to the electron mobility decrease via an acoustic phonon scattering at heating. Below Tm, the variable-range hopping conductivity based on electron tunneling takes place. In this case, ρ increases as temperature decreases. Two electric field regimes of the hopping conductivity were observed in the resistivity versus electric field strength dependences.