Исследование поверхности в нанокомпозитных термоэлектриках на основе халькогенидов висмута и сурьмы методами сканирующей туннельной спектроскопии и атомно-силовой микроскопии

В нанокомпозитных твердых растворах Bi$_{0.45}$Sb$_{1.55}$Te$_{2.985}$ с микровключениями SiO$_2$ и в наноструктурированных поликристаллических образцах Bi$_{0.45}$Sb$_{1.55}$Te$_{2.985}$, полученных горячим прессованием, исследована морфология поверхности полуконтактным методом атомно-силовой микроскопии. Оптимизация количества и размеров зерен и нанофрагментов коррелирует с термоэлектрическими свойствами, при этом в нанокомпозите с меньшими размерами зерен и нанофрагментов термоэлектрическая эффективность возрастает по сравнению с поликристаллом. Методом сканирующей туннельной спектроскопии исследованы поверхностные состояния фермионов Дирака. Определены энергия точки Дирака, положение краев валентной зоны и зоны проводимости, энергия уровней дефектов, ширина запрещенной зоны и поверхностная концентрация фермионов для различных фрагментов поверхности в нанокомпозитах и наноструктурированных поликристаллах. Установлена корреляция между поверхностной концентрацией фермионов и термоэлектрическими свойствами.