ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК Bi2Te3 ‒ Bi2Sb3 В МИКРОВОЛНОВОМ ПОЛЕ И ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

Представлены результаты исследования диэлектрических и электрических свойств поликристаллических пленок твердого раствора Bi₂Te₃ ‒ Bi₂Sb₃ под действием микроволнового поля и механической деформации с целью определения механизмов влияния точечных и протяженных неоднородностей. Рассмотрены спектры диэлектрической проницаемости в зависимости от состава, температурные зависимости удельной проводимости и импеданса пленок при одноосной статической деформации. Обнаруженные СВЧ и деформационные явления в поликристаллических пленках качественно проанализированы на основе модели эффективной среды. Показано, что инфракрасные спектры диэлектрической проницаемости ( , ), удельной электропроводности ( , )) и коэффициента поглощения  твердого раствора (Bi_xSb_1‒x)₂Te₃ в зависимости от значения 0 < x < 0,5 и деформации коррелируются. Причем теоретические значения  в области энергии фотонов  несколько меньше, чем экспериментальных, а при  имеет место обратная ситуация. Во всех спектрах наблюдаются пороговые значения частоты с характерными максимумами в области примесного поглощения , связанных коллективными возбуждениями электрон-плазменного взаимодействия. Экспериментально установлено, что для свежеприготовленных пленок под действием умеренной деформации растяжения зависимость импеданса от температуры  испытывает радикальное изменение с деформацией до  при температуре  и наблюдается лишь металлическая проводимость, а затем в интервале температур  происходит инверсия знака температурного коэффициента импеданса g(e). Критические значения температуры Т_k,  и их разность уменьшаются с ростом величины e. При деформациях  наступает условие  и исчезает падающий участок кривой . Тензочувствительность  пленок в СВЧ поле сильно зависят от температуры и времени термической обработки, причем при температуре Т_отж » 500 К и времени t_отж » 2 ‒ 3 ч приобретает наиболее оптимальные и стабильные значения.   

1. Khalid Bin Masood, Umar Farooq, Jai Singh. Evolution of the structural, dielectric and electrical transport properties of Bi2Te3 nano-sticks synthesized via polyol and solvothermal routes. Physica B: Physics of Condensed Matt. 2020;588:412183. https://doi.org/10.1016/j.physb.2020.412183

2. Дыбов В.А., Сериков Д.В., Федорова Е.Н., Синецкая Д.А., Мозговой П.С., Дяки М.С. Структура и механические свойства компактированных полупроводников на основе твердого раствора Bi2Teз ‒ Sb2Teз, полученных в процессе горячего прессования и последующих обработок поверхности. Вестник Воронежского государственного технического университета. 2018;18(6):191‒197.

3. Belonogov E.K., Dybov V.A., Kostyuchen- ko A.V., Kushchev S.B., Sanin V.N., Serikov D.V., Soldatenko S.A. Surface modification of ther-moelectric branches based on Bi2Te3 ‒ Bi2Se3 solid solution by the method of pulsed photon processing. Condensed media and interphase boundaries. 2017;19:(4):479.

4. Tasi C.-H., Tseng Y.-C., Jian S.-R., Liao Y.-Y., Lin C.-M., Yang P.-F, Chen D.-L., Chen H.-J., Luo C.-W., Juang J.-Y. Nanomechanical prop-erties of Bi2Te3 thin films by nanoindentation. Journal of Alloys and Compounds. 2015;619:834‒838.

5. Wang Z.-L., Matsuoka K., Araki T., Akao T., Onda T., Chen Z.-C. Extrusion behavior and thermoelectric properties of Bi2Te2.85Se0.15 thermoelectric materials. Procedia Engineering. 2014;81:616‒621.

6. Абдуллаев Н.А., Абдуллаев Н.М., Алигулиева Х.В., Керимова А.М, Мустафаева К.М. и др. Механизм переноса заряда в тонких пленках твердых растворов Bi2(Tе0.9Se0.1)3. ФТП. 2013;47(5):586‒590.

7. Sulaymonov, K. M. The effect of cycle deformation on the AC conductivity of (Bi0.3Sb0.7)2)Te3 films. Zhurnal Tekhnicheskoi Fiziki. 2017;87(3):471‒472.

8. Sulaymonov H.M., Yuldashev N.K. Effect of internal stresses on the static strain characteristics of p-(Bi0.3Sb0.7)2Te3 composite films. Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2016;10(4):878‒882.

9. Юлдашев Н.Х., Сулаймонов Х.М. Пьезосопротивление кристаллов и поликристаллических пленок узкозонных полупроводников типа PbS. Фергана, “Фарғона”. 2021:132.

10. Sulaymonov Kh.M., Yuldashev N.Kh. The deformation properties of films under the influence of unilateral cyclic sign variable pressure. In: The Third European Conference on Physics and Mathematics, 12th September, Vienna, Austria, 2015:1926.

11. Гаджиев Г.М., Гамзатов А.Г., Алиев Р.А., Абакарова Н.С., Эмирасланова Л.Л., Маркелова М.Н., Кауль А.Р. Температурно-частотная зависимость диэлектрического отклика в мульти ферронике LuFe2O4. ФТТ. 2020;62(5):678‒682.

12. Алиев Р.А., Гамзатов А.Г., Гаджиев Г.М., Абакарова Н.С., Кауль А.Р., Маркелова М., Эмирасланова Л.Л. Влияние частоты переменного электрического поля на температурные спектры импеданса керамического мультиферроика LuFe2O4. ФТТ. 2018;60(6):1062‒1066.

13. Siddikov R.U., Sulaymonov K.M., Yuldashev N.K. Strain-Resistive Properties of (Bi0.25Sb0.75)2Te3 Films at One-Sided Cyclic Alternating Strains. East European Journal of Physics. 2025:1;190‒196.

14. Степанов H.П., Калашников А.А., Улашкевич Ю.В. Оптические функции кристаллов твердых растворов Bi2Te3 ‒ Sb2Te3 в области возбуждения плазмонов и межзонных переходов. Оптика и спектроскопия. 2010;109(6):1138‒1143.

15. Лавров И.В. Методы вычисления эффективных электрофизических свойств неоднородных сред с учетом многообразных структурных особенностей. Обзор. Известия вузов. Электроника. 2023;28(4):403‒430.

16. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2023-28-4-403-430

17. Юрас А.Н., Яшин М.М. Теория эффективной среды как инструмент анализа оптических свойств нанокомпозитов. Российских техно-логический журнал. 2018;6(2):56‒66. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2018-6-2-56-66

18. Kovalyuk V., Sheveleva E., Auslender M., Goltsman G., Shneck R., Dashevsky Z. Polycrystalline PbTe: In Films on Amorphous Substrate: Structure and Physical Properties. Materials. 2022;15(23):8383.

19. https://doi.org/10.3390/ma15238383

20. Jun Zhou, Yuanyuan Wang, Jeff Sharp, and Ronggui Yang. Optimal thermoelectric figure of merit in Bi2Te3/Sb2Te3 quantum dot nanocomposites. Physical Review B. 2012;85(11):12‒17.

21. Stepanov N.P., Kalashnikov A.A. Features in reflection spectra of Bi2Te3-Sb2Te3 solid solution single crystals in the region of plasma effects. Semiconductors. 2010;44(9):1129‒1133.

22. Гольцман Б.М., Кудинов В.А., Смирнов И.А. Полупроводниковые термоэлектрические материалы на основеBi2Te3. Москва: Наука, 1972:141.

23. Степанов Н.П., Гильфанов А.К., Трубицына Е.Н. Корреляция оптических и магнитных свойств кристаллов Bi2Te3 – Sb2Te3. Физика и техника полупроводников. 2019;53(6):774–776.

24. Кулешов Г.Е., Сусляев В.И. Диэлектриче-ская проницаемость и электропроводность композиционных материалов на основе углеродных наноструктур. Доклады ТУСУРа. 2014;1(31):84‒87.

25. Грабов В.М., Комаров В.А., Демидов Е.В. Галь-ваномагнитные и термоэлектрические явления в тонких пленках висмута и сплавов висмут-сурьма. Санкт-Петербург: Изд-во Рос. гос. пед. ун-та им. А.И. Герцена, 2011:124.

26. Daliev K.S., Ahmedov M.M., Onarkulov M.K. Influence of the Temperature and Cyclic Deformations of (BixSb1–x)2Te3 Films on Their Resistance. Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2021;94:1369‒1373.