Влияние легирования медью на кинетические коэффициенты и их анизотропию в PbSb$_2$Te$_4$

На анизотропных монокристаллах PbSb$_2$Te$_4$ и PbSb$_2$Te$_4$ : Cu измерены девять основных независимых компонент эффектов Холла, электропроводности, термоэдс, Нернста–Эттингсгаузена и их анизотропия в диапазоне 77–450 K. Кристаллы PbSb$_2$Te$_4$ имеют высокую концентрацию дырок ($p\approx$ 3 $\cdot$ 10$^{20}$ см$^{-3}$). Медь проявляет донорное действие и существенно (примерно в 2 раза) снижает концентрацию дырок в PbSb$_2$Te$_4$. Температурные зависимости кинетических коэффициентов, за исключением эффекта Холла, имеют вид, характерный для однозонной модели. Значительная анизотропия коэффициента Холла $R_{123}/R_{321}\approx$ 2 при низких температурах свидетельствует о многоэллипсоидной модели энергетического спектра дырок в PbSb$_2$Te$_4$.
Существенной особенностью данных по явлениям переноса является большая анизотропия термоэдс ($\Delta S\approx$ 60–75 мкВ/K) в области примесной проводимости, обусловленная смешанным механизмом рассеяния. Данные по анизотропии поперечного эффекта Нернста–Эттингсгаузена подтверждают смешанный механизм рассеяния дырок, причем в плоскости скола доминирует рассеяние на акустических фононах, а в направлении тригональной оси значительным оказывается примесное рассеяние. Легирование медью усиливает роль примесного рассеяния в направлении тригональной оси $c_3$, в результате чего две компоненты тензора Нернста–Эттингсгаузена $Q_{321}$ и $Q_{132}$ в монокристалле PbSb$_2$Te$_4$ : Cu при низких температурах положительны, в то время как в нелегированном кристалле положительна только компонента $Q_{321}$.