Tuning the soft bandgap in the density of the states: The measurement of a "magnetogap" effect in carbon-black samples

Ajustando a banda de gap suave na densidade de estados: A medição do efeito de “magnetogap” em amostras de negro de carbono.

Autores: 

  • A. Aparecido-Ferreira – Universidade Federal do Paraná
  • E.S. Alves – Universidade Federal de Minas Gerais
  • G.M. Ribeiro – Universidade Federal de Minas Gerais
  • J.F. Sampaio – Universidade Federal de Minas Gerais

Abstract

We investigated the magnetic field dependence on the variable range hopping electron conduction in carbon-black samples with different volumetric densities. By applying the concepts and equations of hopping regimes when the magnetic field is applied, we were able to establish a connection between the variation of the hopping temperatures, TES and TM, with the localization radius of electron conduction in carbon-black, as well as with the density of states of this material. The volumetric density dependence of all these physical quantities is also discussed. Finally, based on the magnetic field effects on the hopping parameters, we introduced the idea of a “Magnetogap” effect, indicating how the Coulomb gap changes with the magnetic field.

Resumo

Investigamos a dependência do campo magnético na condução eletrônica por hopping de alcance variável em amostras de negro de carbono com diferentes densidades volumétricas. Aplicando os conceitos e equações dos regimes de hopping sob a influência de um campo magnético, conseguimos estabelecer uma conexão entre a variação das temperaturas de hopping, TES e TM, com o raio de localização da condução eletrônica no negro de carbono, bem como com a densidade de estados desse material. Também discutimos a dependência da densidade volumétrica em relação a todas essas quantidades físicas. Por fim, com base nos efeitos do campo magnético nos parâmetros de hopping, introduzimos a ideia de um efeito “Magnetogap”, indicando como o gap de Coulomb se altera com o campo magnético.

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