Etudes de la magnétorésistance et du transport électrique dans les alliages amorphes Si1-yNiy:H et dans le gaz d’électron n-AlAs à très basses températures

Abstract

La conductivité électrique dans les alliages amorphes silicium-nickel hydrogénés (Si1-yNiy:H) est analysée des deux côtés de la transition métal isolant (TMI), à très basse température et en présence du champ magnétique allant jusqu’à 4.5 T. Du côté isolant de la TMI, l’étude de l’effet des basses températures sur le transport électrique montre que la conductivité électrique suit, au début le régime de saut à distance variable d’Efros-Shklovskii (ES) en T-1/2. Ce comportement indique que les interactions réduisent la densité d’état électronique N(E) aux voisinages du niveau de Fermi en créant le pseudo gap de coulomb (GC). Pour une température plus grande qu’une valeur critique TC, nous observons le régime VRH de Mott en T-1/4. Ce qui indique que N(E) devient constante aux voisinages du niveau de Fermi. La température TC diminue avec le pourcentage du nickel dans l’alliage. L’étude de la magnétorésistance positive en présence d’un champ magnétique nous a permis de mettre en évidence le régime d’ES dans l’échantillon le plus proche de la TMI. Du côté métallique de la TMI, Les résultats expérimentaux sont analysés sous la lumière des théories de la localisation faible et des interactions électron-électron. En absence du champ magnétique, la conductivité suit la loi σ(B=0,T)=σ0+mT1/2. Des interprétations physiques sont données aux résultats de la magnétoconductivité pour comprendre le mécanisme de diffusion. Le transport électrique dans un gaz bidimensionnel d’électron de haute mobilité dans l’Arséniure d’Aluminium AlAs est analysé dans la phase métallique. A différentes températures données, l’évolution de la conductivité avec la densité révèle que la TMI se fait par transition de percolation gouvernée par l’inhomogénéité de densité conduisant au phénomène d’écrantage du potentiel aléatoire. La densité critique, marquant la frontière entre les deux régimes métallique et isolant, obtenue est plus grande que celle déterminée à partir du coefficient thermique de résistivité (CTR).