Mott geçişi yoğun madde fiziğinde metal-ametal geçişi için kullanılır. Elektrik alan perdelemesinden dolayı, metalik ortamdaki potansiyel enerji atomun denge pozisyonu çevresinde keskin tepeler oluşturur, elektronlar lokalize olur ve metal ortamdan akım geçmez.
Kavramsal açıklama
Düşük sıcaklıktaki bir yarı iletkende, her 'konum' belli bir sayıda elektrona sahip (atom ya da atom grubu) içerir ve elektriksel olarak nötrdür. Konumdan uzaklaşmak için harekete geçecek olan bir elektron, Coulomb kuvvetleri tarafından (pozitif yüklü) konuma çekildiğinden dolayı, belli bir miktar enerjiye ihtiyaç duyar. Eğer sıcaklık her konum için miktarınca bir enerjiyi sağlayacak kadar yüksekse, Boltzmann dağılımı elektronların önemli bir kısmının konumlarından kaçabilecek kadar enerjiye sahip olduğunu önerir. Konumundan kaçan elektron arkasında bir elektron boşluğu bırakır ve elektrik akımına katkısından dolayı iletim elektronu olarak adlandırılır. Sonuç olarak düşük sıcaklıklarda metaryal yalıtkan iken, yüksek sıcaklıklarda iletken hale geçer.
Mott geçişi bu iki durumun arasındaki noktayı tanımlar. Mott, serbest elektron yoğunluğu N ile Bohr yarıçapı , eşitliğini sağladığında geçişin hemen gerçekleşmesi gerektiğini savundu.
Basitçe Mott geçişi değişik sebeplerden dolayı meteryal özelliklerinin yalıtkan yapıdan iletken yapıya geçişini tanımlar. Bu geçişin gözlemlendiği sistemler: Cıva metal Buhar-Sıvı, metal NH3 çözeltisi, geçiş metal kalgonitleri ve geçiş metal oksitler. Özellikle geçiş metal oksitler içinde, iyi yalıtkandan iyi iletkenlere kadar elektriksel özelliği değişen sistemler bulunabilir. Mott geçişi T(sıcaklık), P(basınç) değişimi ya da (safsızlık katılması) ile gerçekleşen yalıtkan-metal geçişlerini de tanımlar. Mott 1949 yılında yayınladığı makalesinde, bu davranışın temelinde elektronlar arasındaki korelasyonun ve geçişin manyetizma ile olan ilişkisinin yattığını söylemiştir.
Mesela, atomlar katı içinde birbirine yaklaştıkça, elektron durum seviyeleri genişler ve melezleşir. Yaklaşan atomlar öyle bir noktaya gelir ki, elektron bandları üst üste biner ve gerçekte yalıtkan olan meteryal metal özelliği gösterir. Klasik Mott geçişinde bu yalıtkan metal geçişi basınçla sağlanır.
Yarı iletkenlerde, aşılanan safsızlık miktarı Mott geçişini etkiler. Gözlemlerden anlaşıldığı üzere, yarı iletkenlerde yüksek miktarda aşılama, sistemin artan serbest enerjisine bağlı bir iç gerilme (basınç gibi davranır) oluşturmaktadır.
Düşük bariyer vericiden ya da komşusundan tünelleme ya da önceden bahsedilen sebeplerden dolayı bu etki basınç vasıtasıyla artırılabilir.
Metal-yalıtkan geçişlerini içeren diğre örnekler transition include:
- geçişi. Ti-aşılanmış V2O3 antiferromanyetik yalıtkandan düzensiz manyetik iletken durumuna geçiş yapar.
- Band çaprazlama geçişi. EuO Curie sıcaklığının altına soğutulurken paramanyetik yarı iletken durumdan ferromanyetik düzene geçer. Tc sıcaklığı altında, europium’un yalıtım bandı elektronları oksijen konumlarını işgal eden atomsuz bölgelerin tuzaklanmasından kurtulmaya yetecek kadar enerjiye sahip olurlar. Elektronların taşınımı sayesinde EuO metalik duruma geçer.
- Aşılanmış yarı iletkenlerde Mott geçişi, örnek, Si:P, Si:As, Si:B, Si:Ga, vs. Bu geçişler electronik Raman kırınımı tekniği ile çoklukla incelenmiş ve göstetilmiştir.
Tarih
Teori ilk olarak Nevill Francis Mott tarafından 1949'daki makalesinde önerilmiştir. Mott ayrıca 1968 yılında konuyu ayrıntılarıyla ele alan bir makale yazmıştır.
Kaynakça
Notlar
- ^ Cyrot, M (1972). "Theory of mott transition : Applications to transition metal oxides". Le Journal de Physique. 33 (125).
- ^ Bose, D. N. (1986). "Doping Dependence of Semiconductor-Metal Transition in InP at High Pressures". Proceedings of the Royal Society of London: A. 405 (1829). JSTOR 2397982.
- ^ Michel Schlenker; Etienne du Trémolet de Lacheisserie; Du Trڳemolet de Lacheisserie, Etienne; Du Trémolet de Lacheisserie, Etienne; Damien Gignoux (2005). Magnetism. Berlin: Springer. ISBN .
- ^ Jain, K., et al., Electronic Raman scattering and the metal-insulator transition in doped silicon, Phys. Rev. B, Vol. 13, 5448 (1976).
- ^ N. F. Mott, Proc. Phys. Soc. (London) A62, 416 (1949)
- ^ N. F. Mott, Rev. Mod. Phys, 40, pp677--683.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Mott gecisi yogun madde fiziginde metal ametal gecisi icin kullanilir Elektrik alan perdelemesinden dolayi metalik ortamdaki potansiyel enerji atomun denge pozisyonu cevresinde keskin tepeler olusturur elektronlar lokalize olur ve metal ortamdan akim gecmez Kavramsal aciklamaDusuk sicakliktaki bir yari iletkende her konum belli bir sayida elektrona sahip atom ya da atom grubu icerir ve elektriksel olarak notrdur Konumdan uzaklasmak icin harekete gececek olan bir elektron Coulomb kuvvetleri tarafindan pozitif yuklu konuma cekildiginden dolayi belli bir miktar enerjiye ihtiyac duyar Eger sicaklik her konum icin 12kBT displaystyle tfrac 1 2 k B T miktarinca bir enerjiyi saglayacak kadar yuksekse Boltzmann dagilimi elektronlarin onemli bir kisminin konumlarindan kacabilecek kadar enerjiye sahip oldugunu onerir Konumundan kacan elektron arkasinda bir elektron boslugu birakir ve elektrik akimina katkisindan dolayi iletim elektronu olarak adlandirilir Sonuc olarak dusuk sicakliklarda metaryal yalitkan iken yuksek sicakliklarda iletken hale gecer Mott gecisi bu iki durumun arasindaki noktayi tanimlar Mott serbest elektron yogunlugu N ile Bohr yaricapi aH displaystyle a H N1 3aH 0 2 displaystyle N 1 3 a H simeq 0 2 esitligini sagladiginda gecisin hemen gerceklesmesi gerektigini savundu Basitce Mott gecisi degisik sebeplerden dolayi meteryal ozelliklerinin yalitkan yapidan iletken yapiya gecisini tanimlar Bu gecisin gozlemlendigi sistemler Civa metal Buhar Sivi metal NH3 cozeltisi gecis metal kalgonitleri ve gecis metal oksitler Ozellikle gecis metal oksitler icinde iyi yalitkandan iyi iletkenlere kadar elektriksel ozelligi degisen sistemler bulunabilir Mott gecisi T sicaklik P basinc degisimi ya da safsizlik katilmasi ile gerceklesen yalitkan metal gecislerini de tanimlar Mott 1949 yilinda yayinladigi makalesinde bu davranisin temelinde elektronlar arasindaki korelasyonun ve gecisin manyetizma ile olan iliskisinin yattigini soylemistir Mesela atomlar kati icinde birbirine yaklastikca elektron durum seviyeleri genisler ve melezlesir Yaklasan atomlar oyle bir noktaya gelir ki elektron bandlari ust uste biner ve gercekte yalitkan olan meteryal metal ozelligi gosterir Klasik Mott gecisinde bu yalitkan metal gecisi basincla saglanir Yari iletkenlerde asilanan safsizlik miktari Mott gecisini etkiler Gozlemlerden anlasildigi uzere yari iletkenlerde yuksek miktarda asilama sistemin artan serbest enerjisine bagli bir ic gerilme basinc gibi davranir olusturmaktadir Dusuk bariyer vericiden ya da komsusundan tunelleme ya da onceden bahsedilen sebeplerden dolayi bu etki basinc vasitasiyla artirilabilir Metal yalitkan gecislerini iceren digre ornekler transition include gecisi Ti asilanmis V2O3 antiferromanyetik yalitkandan duzensiz manyetik iletken durumuna gecis yapar Band caprazlama gecisi EuO Curie sicakliginin altina sogutulurken paramanyetik yari iletken durumdan ferromanyetik duzene gecer Tc sicakligi altinda europium un yalitim bandi elektronlari oksijen konumlarini isgal eden atomsuz bolgelerin tuzaklanmasindan kurtulmaya yetecek kadar enerjiye sahip olurlar Elektronlarin tasinimi sayesinde EuO metalik duruma gecer Asilanmis yari iletkenlerde Mott gecisi ornek Si P Si As Si B Si Ga vs Bu gecisler electronik Raman kirinimi teknigi ile coklukla incelenmis ve gostetilmistir TarihTeori ilk olarak Nevill Francis Mott tarafindan 1949 daki makalesinde onerilmistir Mott ayrica 1968 yilinda konuyu ayrintilariyla ele alan bir makale yazmistir KaynakcaNotlar Cyrot M 1972 Theory of mott transition Applications to transition metal oxides Le Journal de Physique 33 125 Bose D N 1986 Doping Dependence of Semiconductor Metal Transition in InP at High Pressures Proceedings of the Royal Society of London A 405 1829 JSTOR 2397982 Michel Schlenker Etienne du Tremolet de Lacheisserie Du Trڳemolet de Lacheisserie Etienne Du Tremolet de Lacheisserie Etienne Damien Gignoux 2005 Magnetism Berlin Springer ISBN 0 387 22967 1 KB1 bakim Birden fazla ad yazar listesi link Jain K et al Electronic Raman scattering and the metal insulator transition in doped silicon Phys Rev B Vol 13 5448 1976 N F Mott Proc Phys Soc London A62 416 1949 N F Mott Rev Mod Phys 40 pp677 683