Влияние примесей на транспортные свойства слоистого анизотропного соединения PbBi$_4$Te$_7$. Эксперимент и расчеты

Проведены экспериментальные исследования комплекса кинетических коэффициентов на высококачественных монокристаллах тройных слоистых соединений PbBi$_4$Te$_7$ $n$-типа в интервале температур 77–400 K. Эти кристаллы, легированные электроактивными примесями Cd и Ag, были выращены методом Чохральского с подпиткой жидкой фазой из плавающего тигля. Найдена значительная анизотропия термоэлектрических свойств. Установлен механизм вхождения электроактивных примесей в решетку тройных соединений. Экспериментальные результаты по коэффициенту Нернста–Эттингсгаузена проанализированы совместно с данными по эффектам Зеебека, Холла и электропроводности. Показано, что вся совокупность данных по явлениям переноса в PbBi$_4$Te$_7$ может быть объяснена в рамках однозонной модели энергетического спектра зоны проводимости с учетом непараболичности и смешанного механизма рассеяния электронов на акустических фононах и кулоновском потенциале примесей. Предполагается, что вдоль плоскости скола преобладает рассеяние на акустических фононах, а вдоль тригональной оси становится существенным примесное рассеяние.