Transporte e características de onda de densidade de carga na ludwigita nomometálica Fe3O2BO3

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo sistemático das propriedades de transporte elétrico DC em monocristais de ludwigita homometálica de ferro, Fe3O2BO3, cuja estrutura é ortorrômbica, pertencente ao grupo espacial Pbam em temperatura ambiente. Foram realizadas medidas de resistividade em duas direções perpendiculares do material na faixa de 10 K a 320 K. Experimentos aplicando-se corrente e medindo-se tensão (VxI) apresentam, em ambas as direções, não linearidade característica de sistemas com ordenamento de carga do tipo “onda de densidade de carga” (CDW). Para medidas em uma faixa extensa de corrente observou-se resistência diferencial negativa (NDR) na faixa medida entre 220 K e 320 K. A partir de um circuito RC simples obtiveram-se oscilações autossustentadas na faixa de temperatura e correntes em que se verificou o efeito NDR. Medidas aplicando-se tensão e medindo-se corrente (IxV) apresentam, para tensões superiores a uma dada tensão limite, VL, acréscimos acentuados nos valores de corrente para pequenos acréscimos nos valores de tensão, porém limitações técnicas impossibilitaram um melhor estudo de tal fenômeno

This work presents a systematic study of the electrical DC transport properties of single crystals of the homometallic iron ludwigite, Fe3O2BO3, whose structure is orthorhombic, belonging to space group Pbam at room temperature. Resistivity measurements were performed in two perpendicular directions of the material in the range of 10 K to 320 K. Experiments applying current and measuring voltage (VxI) shows, in both directions, nonlinear characteristics of systems which present charge ordering of the charge density wave (CDW) type. Measurements in a wide current range has been performed and negative differential resistance (NDR) has been observed in the range measured between 220 K and 320 K. Using a simple RC circuit, self-sustained oscillations were obtained in the temperature and current ranges showing the NDR effect. Measurements applying voltage and measuring current (IxV) have, for a voltage exceeding a given threshold voltage, VL, a sharp increase in the current values for small a increase in voltage values, but technical limitations prevented us to perform a more complete study of this phenomenon