Взаимодействие магнитных слоев и поляризация спинов электронов в четырехслойных структурах из ферромагнитного и немагнитного полупроводников

• Main Authors: Зорченко, В.В., Сипатов, А.Ю., Волобуев, В.В.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2003
• Series: Физика низких температур
• Subjects: Низкотемпеpатуpный магнетизм
• Online Access: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/130049

Для полупроводниковых структур с двумя ферромагнитными барьерами и немагнитными слоями, являющимися потенциальными ямами для электронов, рассмотрены электронный энергетический спектр, энергия обменного взаимодействия магнитных слоев Еm и относительная поляризация спинов электронов β. На примере структур EuS/PbS (001) показано, что в случае статистики Ферми Еm является знакопеременной осциллирующей функцией ширины потенциальной ямы а между барьерами, причем при увеличении концентрации электронов в ямах n₀ и толщины немагнитного подслоя d между барьером и подложкой экстремумы Еm смещаются в сторону меньших а и их амплитуды быстро возрастают. При понижении температуры от точки Кюри в зависимости от а, n₀ и d энергия Еm может монотонно (или немонотонно) возрастать (по модулю) либо изменять знак с положительного на отрицательный, либо дважды менять знак. Поляризация β уменьшается при увеличении а, n₀ и d, совершая резкие скачки при изменении знака Еm. Для статистики Больцмана возможна только ферромагнитная ориентация намагниченностей барьеров (Еm< 0).