Аннотация:Узкозонный полупроводник арсенид кадмия Cd3As2 привлекает огромный интерес исследователей, в связи с тем, что это соединение является полуметаллом Дирака – трехмерным аналогом графена. Благодаря безмассовой природе фермионов дираковские полуметаллы представляют не только фундаментальный интерес, но кроме того имеют существенный потенциал практического применения в качестве элементов наноэлектроники, квантовых компьютеров и сверхбыстрых электронных схем. В настоящее время весьма актуальным представляется изучение влияния заместителей на электронное строение и функциональные свойства дираковских полуметаллов. В связи с этим в работе решалась задача синтеза и исследования ряда монокристаллических производных Cd3As2 с различным уровнем замещения в катионной и анионной подрешетках. Основное внимание было уделено изучению производных с замещением мышьяка на фосфор
В ходе проведенной работы были получены следующие результаты:
1 Кристаллизацией из раствора в жидком кадмии получен ряд монокристаллических образцов арсенида-фосфида кадмия Cd3(As1–xPx)2 cо степенью замещения x менее 0.9.
2 Изучено кристаллическое строение четырех образцов Cd3(As1–xPx)2 со степенью замещения x=0.03, 0.32, 0.39, 0.50. Впервые установлено неравномерное распределение фосфора по трем кристаллографическим позициям мышьяка.
3 Методом рентгеновской дифракции показана зональность и/или секториальность монокристаллов Cd3(As1–xPx)2, что связано с неравномерным распределением фосфора в объеме растущего кристалла.
4 Методом фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением (ARPES) показано, что переход из состояния Дираковского полуметалла в состояние тривиального полупроводника происходит при степени замещения x < 0.34.
5 Рентгеновская дифракция поликристаллических образцов Cd3(As1–xPx)2 показала, что на квазибинарном разрезе Cd3As2–Cd3P2 присутствует двухфазная область сосуществования двух полиморфных модификаций арсенида кадмия.
6 Проведена серия экспериментов по получению монокристаллов арсенида кадмия с замещением в катионной (Cd1–xMx)3As2 и анионной Cd3(As1–yXy)2 подрешетках. Получены монокристаллические образцы с частичным замещением мышьяка на сурьму, а кадмия на цинк и марганец. В то же время показано, что M=Fe, Ni не входят в состав арсенида кадмия в условиях эксперимента.