1. Anomalous temperature dependence of the effective mass in p-type Bi2Te3
- Author
-
Zelezny, V, Goian, V, Navrátil, Jiří, Drašar, Čestmír, Orlita, M, Piot, B. A, Prokleska, J, Misek, M, Kastil, J, Kamba, S, Zelezny, V, Goian, V, Navrátil, Jiří, Drašar, Čestmír, Orlita, M, Piot, B. A, Prokleska, J, Misek, M, Kastil, J, and Kamba, S
- Abstract
Infrared reflectance measurements have been carried on highly p-type Bi2Te3 crystals over the broad temperature range from 10 to 650 K and their response function investigated. An anomalous nonmonotonous temperature dependence of the plasma edge frequency is observed-with a pronounced redshift and blueshift that appear above and below room temperature, respectively. Such behavior is explained in terms of the temperature evolution of the free carrier optical weight N/m* given by particular temperature dependence of the total carrier concentration N (determined by transport measurements) and characteristic (optical) mass m*. The effective mass strongly varies from m* = 0.1m0 (m0 electron rest mass) at 10 K to m* = 0.5m0 respective m* = 0.9m0 at 650 K depending on the evaluating procedure. The interpretation is corroborated by complementary magnetotransport and magnetoreflectivity experiments., Měření Infračervené odrazivosti byla provedena na p-typových monokrystalech Bi2Te3 v širokém teplotním rozmezí od 10 do 650 K a byla zkoumána jejich funkce odezvy. Byla pozorována anomální nemonotónní závislost rezonanční frekvence plazmatu na teplotě - s výrazným červeným posuvem a modrým posuvem, které se objevují nad a pod pokojovou teplotou. Takové chování je vysvětleno v rámci specifických změn poměru N/m* na teplotě díky anomální teplotní závislostí celkové koncentrace volných nopsitelů N (stanovené transportními měřeními) a charakteristickou (optickou) hmotností m*. Efektivní hmotnost se výrazně mění od m* = 0,1m0 (m0 klidová motnost elektronu) při 10 K až k m* = 0,5m0 resp. m* = 0,9m0 při 650 K v závislosti na metodice jejího určení. Interpretace tohoto jevu je potvrzena komplementárními experimenty, tj. magnetotransportem a magnetoreflektivitou.
- Published
- 2022