Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 19: Metall-Isolatorüberg
änge

TT 19.1: Hauptvortrag

Donnerstag, 30. März 2000, 09:30–10:00, H18

Unordnung, elektronische Wechselwirkungen und der Metall-Isolator-Übergang in Phosphor-dotiertem Silizium^* — •Hilbert v. Löhneysen — Physikalisches Institut, Universität Karlsruhe, D-76128 Karlsruhe

Lokalisierung von Elektronen bis hin zu einem Metall-Isolator- Übergang (MIÜ) kann durch Unordnung (Anderson-Übergang) und/oder Elektron-Elektron-Wechselwirkung (Mott-Hubbard-Übergang) hervorgerufen werden. Beide Effekte spielen beim MIÜ in hochdotierten Halbleitern eine wichtige Rolle, wobei insbesondere Ergebnisse für Si:P diskutiert werden sollen. Die statistische Verteilung von Dotieratomen lässt sich mit dem Rastertunnelmikroskop auf atomarer Skala nachweisen. Die langreichweitige Elektron-Elektron-Wechselwirkung führt auf der metallischen Seite des Übergangs zu Altshuler-Aharonov-Korrekturen in der elektrischen Leitfähigkeit σ(T) und auf der isolierenden Seite zu Efros-Shklovskii-Variable-Range-Hopping, die on-site-Coulomb- Abstoßung zu Kondo-Anomalien und zu einer Hubbard-Aufspaltung. Dies lässt sich besonders gut an Messungen der Thermokraft zeigen. Der MIÜ in Si:P lässt sich als Funktion der P-Konzentration oder - für isolierende Proben nahe am Übergang - als Funktion von uniaxialem Druck S verfolgen. Das kontinuierliche Durchstimmen des MIÜ an einer Probe mittels S erlaubt die Beobachtung dynamischen Skalenverhaltens von σ(T,S) und somit eine genaue Bestimmung des kritischen Exponenten der Leitfähigkeit µ = 1 und des dynamischen Exponenten z = 3.
^*gefördert durch die DFG im Rahmen des SFB 195