Mecanismos de condução e transição Metal-Isolante em Filmes de Pb₁-ₓEuₓTe do Tipo-P.

Abstract

Neste trabalho, foram realizadas medidas de transporte elétrico em duas séries de amostras de Pb₁-ₓEuₓTe do tipo-p para verificar os principais mecanismos de condução elétrica nos regimes metálico e isolante observados nestas ligas. Veremos como o aumento na concentração de európio conduz a uma transição metal-isolante que ocorre em torno de x = 6% na temperatura ambiente para amostras do tipo-p e que esses resultados investigados estão de acordo com os que se encontram presentes na literatura. A partir da análise realizada nas curvas de resistência elétrica, utilizando o método de energia de ativação diferencial DAE, foram investigados os mecanismos de condução presentes nas amostras. Para as amostras das duas séries investigadas, observou-se que os níveis 4 , originados a partir dos átomos de Eu desempenham um papel importante no processo de condução tanto em baixa quanto em altas temperaturas. Foi verificado também que a condução por banda é o mecanismo de condução dominante nas amostras isolantes (x > 6%) na faixa de temperaturas compreendidas entre 200 – 400K, com os portadores de carga sendo excitados entre a banda de valência e os níveis 4 f provenientes dos átomos de Eu. Como será mostrado, as amostras metálicas da série 2 apresentaram um comportamento diferente do que foi observado na série 1. Para amostras com x = 0%, 2% e 4% dessa série, a resistência elétrica aumenta quando a temperatura aumenta entre 250K e 330K apresentando comportamento metálico, mas, inesperadamente, a resistência diminui quando a temperatura atinge valores superiores a 330K. A análise realizada nas curvas de resistência elétrica utilizando o método de energia de ativação diferencial, DAE, revelou que este efeito é originado a partir do regime intrínseco que ocorre em altas temperaturas. Este efeito não foi observado nos resultados anteriores já publicados para filmes de Pb₁-ₓEuₓTe do tipo-p (série 1), e atribuímos esse fato para as diferentes condições de crescimento das amostras investigadas neste trabalho.