Транспортные свойства ферробората FeBO3 при сверхвысоких давлениях
И. А. Троян+*, А. Г. Гаврилюк+×, С. Г. Овчинников °∇, И. С. Любутин+, Н. В. Казак°
+Институт кристаллографии им. Шубникова РАН, 119333 Москва, Россия
*Max-Planck Institut fur Chemie, 55020 Mainz, Germany
×Институт ядерных исследований РАН, 142190 Троицк, Россия
°Институт физики им. Киренского СО РАН, 660036 Красноярск, Россия
∇Сибирский федеральный университет, 660041 Красноярск, Россия
Abstract
В камерах с алмазными наковальнями проведены измерения
электросопротивления кристалла FeBO3 при высоких и сверхвысоких
давлениях (до 198 ГПа) и низких температурах. Установлено, что в
фазе высокого давления 46<P<100 ГПа энергия активации
Eак плавно уменьшается по линейному закону от 0.55 до 0.3 эВ, а ее
экстраполяция к нулю дает оценочное значение давления ГПа,
при котором ожидается полная металлизация. Однако выше 100 ГПа
линейная зависимость Eак(P) плавно переходит в нелинейную. При
этом температурные зависимости сопротивления при фиксированном
давлении начинают существенно отклонятся от активационного
закона Аррениуса и не подчиняются закону Мотта для прыжковой
проводимости. Экспериментальные данные указывают на зависимость
энергии активации Eак не только от давления, но и от температуры.
При T=0 щель стремится к нулю. Теоретически показано, что падение
Eак при охлаждении можно объяснить переходом низкоспиновой фазы
FeBO3 в магнитоупорядоченное (антиферромагнитное) состояние.