Magnetoresistance of Ge-Si Whiskers in the Vicinity to Metal–Insulator Transition

Abstract

Магнітоопір ниткоподібних кристалів (НК) GeхSi1-х (x = 0,002 x 0,11) з концентрацією акцепторів (Na = 3 x 10^18 x 2 x 10^19 cм^-3) поблизу переходу метал-діелектрик (ПМД) вивчали за низьких температур (4,2 - 77 К) в магнітних полях до 14 Т. Показано, що при 4,2 К магнітоопір ниткоподібних кристалів Ge-Si з діелектричного боку переходу є квадратичним, тоді як магнітоопір кристалів з металевого боку переходу має експоненціальну залежність від магнітного поля. У зразках у безпосередній близькості до ПМД з діелектричного боку виявлено від’ємний магнітоопір, тоді як у зразках з металевого боку переходу з високим вмістом германію (х = 11 ат.%) спостерігається аномальний позитивний магнітоопір. Отримані аномальні залежності, відповідно, пояснюються провідністю по делокалізованих станах А^+ верхньої зони Хаббарда та збільшенням електрон-електронної взаємодії в НК Ge-Si при збільшенні вмісту германію.