Münster 1999 – wissenschaftliches Programm
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TT: Tiefe Temperaturen
TT 20: Metall-Isolator-Überg
änge
TT 20.4: Vortrag
Donnerstag, 25. März 1999, 15:45–16:00, F2
Leitfähigkeit von Si:P unter uniaxialem Druck am Metall-Isolator-Übergang — •S. Waffenschmidt, C. Pleiderer und H. v. Löhneysen — Physikalisches Institut und SFB 195, Universität Karlsruhe, 76128 Karlsruhe
Hochdotierte Halbleiter gelten als Modellsubstanz für einen durch Unordnung und elektronische Korrelationen induzierten Metall-Isolator-Übergang. Untersucht wurde das kritische Verhalten der zu T=0 extrapolierten Gleichstromleitfähigkeit σ0 ∝ (t−tc)µ an mit Phosphor dotiertem Silizium (t: Kontrollparameter, Konzentration oder Druck). Durch Variation der Phosphor-Konzentration wurde von uns ein Crossover des kritischen Exponenten µ bei der P-Konzentration Ncr ≈ 1.1 Nc (kritische Konzentration Nc=3.52 · 1018 cm−3) von µ =1.3 für Nc<N<Ncr nach µ=0.65 für N>Ncr vorgeschlagen [1]. Dies steht im Widerspruch zu einem Exponenten µ= 0.5, der in einem „stress-tuning“ Experiment [2] ermittelt wurde, bei dem die kritische Konzentration durch Anlegen eines uniaxialen Drucks variiert wird. Eine erneute Durchführung des Druckexperiments an den gleichen Proben wie in [1] führt zu einem kritischen Exponenten µ≈1. Druck- und Konzentrationsänderungen führen zu völlig verschiedener Temperaturabhängigkeit σ(T), was die gemeinhin postulierte Analogie zwischen beiden Kontrollparametern in Frage stellt.
[1] H. Stupp, M. Hornung, M. Lakner, O. Madel and H. v. Löhneysen, Phys. Rev. Lett. 71, 2634 (1993)
[2] M. A. Paalanen, T. F. Rosenbaum, G. A. Thomas, R. N. Bhatt, Phys. Rev. Lett. 48, 1284 (1982), G. A. Thomas, M. A. Paalanen, T. F. Rosenbaum, Phys. Rev. B 27, 3897 (1983)