Транспорт, магнитотранспорт и ферромагнетизм в разбавленных магнитных полупроводниках

Рассмотрены магнитные свойства, эффект Холла и магнитосопротивление различных разбавленных магнитных полупроводников: структур с квантовой ямой In₁₋xGaxAs, дельта-легированной Mn; слоев квантовых точек InAs в GaAs, дельта-легированных Mn; ионно-имплантированных Mn и Mg структур GaAs; термоэлектриков...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2007
Hauptverfasser:	Кульбачинский, В.А., Гурин, П.В., Тарасов, П.М., Давыдов, А.Б., Данилов, Ю.А., Вихрова, О.В.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2007
Schriftenreihe:	Физика низких температур
Schlagworte:	Структура и свойства полупроводников с переходными элементами
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/127726
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Транспорт, магнитотранспорт и ферромагнетизм в разбавленных магнитных полупроводниках / В.А. Кульбачинский, П.В. Гурин, П.М. Тарасов, А.Б. Давыдов, Ю.А. Данилов, О.В. Вихрова // Физика низких температур. — 2007. — Т. 33, № 2-3. — С. 239-255. — Бібліогр.: 59 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-127726
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1277262025-06-03T16:29:06Z Транспорт, магнитотранспорт и ферромагнетизм в разбавленных магнитных полупроводниках Transport, magnetotransport and ferromagnetism in diluted magnetic semiconductors Кульбачинский, В.А. Гурин, П.В. Тарасов, П.М. Давыдов, А.Б. Данилов, Ю.А. Вихрова, О.В. Структура и свойства полупроводников с переходными элементами Рассмотрены магнитные свойства, эффект Холла и магнитосопротивление различных разбавленных магнитных полупроводников: структур с квантовой ямой In₁₋xGaxAs, дельта-легированной Mn; слоев квантовых точек InAs в GaAs, дельта-легированных Mn; ионно-имплантированных Mn и Mg структур GaAs; термоэлектриков Bi₂Te₃<Fe> и Sb₂₋xCrxTe₃. Исследовано влияние ферромагнетизма, возникающего во всех рассмотренных системах, на транспортные свойства, эффект Холла и возникающее в области низких температур отрицательное магнитосопротивление. В Bi₂Te₃<Fe> и Sb₂₋xCrxTe₃ изучено влияние магнитной примеси Fe и Cr на коэффициент Зеебека и теплопроводность. Розглянуто магнітні властивості, ефект Холла і магнітоопір різних розведених магнітних напівпровідників: структур із квантовою ямою In₁₋xGaxAs, дельта-легованої Mn; шарів квантових точок InAs у GaAs, дельта-легованих Mn; іонно-імплантованих Mn і Mg структур GaAs; термоелектриків Bi₂Te₃<Fe> і Sb₂₋xCrxTe₃. Досліджено вплив феромагнетизму, що виникає у всіх розглянутих системах, на транспортні властивості, ефект Холла і негативний магнітоопір, що виникає в області низьких температур. У Bi₂Te₃<Fe> та Sb₂₋xCrxTe₃ вивчено вплив магнітної домішки Fe і Cr на коефіцієнт Зеєбека і теплопровідність. Magnetic properties, Hall effect and magnetoresistance of different diluted magnetic semiconductors are discussed. Four type of samples have been investigated: structures with a quantum well of In₁₋xGaxAs, delta-doped by Mn; quantum dot layers of InAs in the GaAs matrix delta-doped by Mn; Mn and Mg ion-implanted by structures of GaAs; thermoelectrics Bi₂Te₃<Fe> and Sb₂₋xCrxTe₃. The influence of ferromagnetic phase in the systems investigated on transport, Hall effect and low-temperature negative magnetoresistance is studied. The effects of Fe and Cr magnetic impurities on Zeebeck coefficient and thermal conductivity in Bi₂Te₃<Fe> and Sb₂₋xCrxTe₃ is examined. Работа поддержана РФФИ, гранты 05–02–16624а и 05–02–17029а. 2007 Article Транспорт, магнитотранспорт и ферромагнетизм в разбавленных магнитных полупроводниках / В.А. Кульбачинский, П.В. Гурин, П.М. Тарасов, А.Б. Давыдов, Ю.А. Данилов, О.В. Вихрова // Физика низких температур. — 2007. — Т. 33, № 2-3. — С. 239-255. — Бібліогр.: 59 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 71.55.Eq, 72.20.My, 72.25.Dc,72.80.Ey https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/127726 ru Физика низких температур application/pdf Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Структура и свойства полупроводников с переходными элементами Структура и свойства полупроводников с переходными элементами
spellingShingle	Структура и свойства полупроводников с переходными элементами Структура и свойства полупроводников с переходными элементами Кульбачинский, В.А. Гурин, П.В. Тарасов, П.М. Давыдов, А.Б. Данилов, Ю.А. Вихрова, О.В. Транспорт, магнитотранспорт и ферромагнетизм в разбавленных магнитных полупроводниках Физика низких температур
description	Рассмотрены магнитные свойства, эффект Холла и магнитосопротивление различных разбавленных магнитных полупроводников: структур с квантовой ямой In₁₋xGaxAs, дельта-легированной Mn; слоев квантовых точек InAs в GaAs, дельта-легированных Mn; ионно-имплантированных Mn и Mg структур GaAs; термоэлектриков Bi₂Te₃<Fe> и Sb₂₋xCrxTe₃. Исследовано влияние ферромагнетизма, возникающего во всех рассмотренных системах, на транспортные свойства, эффект Холла и возникающее в области низких температур отрицательное магнитосопротивление. В Bi₂Te₃<Fe> и Sb₂₋xCrxTe₃ изучено влияние магнитной примеси Fe и Cr на коэффициент Зеебека и теплопроводность.
format	Article
author	Кульбачинский, В.А. Гурин, П.В. Тарасов, П.М. Давыдов, А.Б. Данилов, Ю.А. Вихрова, О.В.
author_facet	Кульбачинский, В.А. Гурин, П.В. Тарасов, П.М. Давыдов, А.Б. Данилов, Ю.А. Вихрова, О.В.
author_sort	Кульбачинский, В.А.
title	Транспорт, магнитотранспорт и ферромагнетизм в разбавленных магнитных полупроводниках
title_short	Транспорт, магнитотранспорт и ферромагнетизм в разбавленных магнитных полупроводниках
title_full	Транспорт, магнитотранспорт и ферромагнетизм в разбавленных магнитных полупроводниках
title_fullStr	Транспорт, магнитотранспорт и ферромагнетизм в разбавленных магнитных полупроводниках
title_full_unstemmed	Транспорт, магнитотранспорт и ферромагнетизм в разбавленных магнитных полупроводниках
title_sort	транспорт, магнитотранспорт и ферромагнетизм в разбавленных магнитных полупроводниках
publisher	Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
publishDate	2007
topic_facet	Структура и свойства полупроводников с переходными элементами
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/127726
citation_txt	Транспорт, магнитотранспорт и ферромагнетизм в разбавленных магнитных полупроводниках / В.А. Кульбачинский, П.В. Гурин, П.М. Тарасов, А.Б. Давыдов, Ю.А. Данилов, О.В. Вихрова // Физика низких температур. — 2007. — Т. 33, № 2-3. — С. 239-255. — Бібліогр.: 59 назв. — рос.
series	Физика низких температур
work_keys_str_mv	AT kulʹbačinskijva transportmagnitotransportiferromagnetizmvrazbavlennyhmagnitnyhpoluprovodnikah AT gurinpv transportmagnitotransportiferromagnetizmvrazbavlennyhmagnitnyhpoluprovodnikah AT tarasovpm transportmagnitotransportiferromagnetizmvrazbavlennyhmagnitnyhpoluprovodnikah AT davydovab transportmagnitotransportiferromagnetizmvrazbavlennyhmagnitnyhpoluprovodnikah AT danilovûa transportmagnitotransportiferromagnetizmvrazbavlennyhmagnitnyhpoluprovodnikah AT vihrovaov transportmagnitotransportiferromagnetizmvrazbavlennyhmagnitnyhpoluprovodnikah AT kulʹbačinskijva transportmagnetotransportandferromagnetismindilutedmagneticsemiconductors AT gurinpv transportmagnetotransportandferromagnetismindilutedmagneticsemiconductors AT tarasovpm transportmagnetotransportandferromagnetismindilutedmagneticsemiconductors AT davydovab transportmagnetotransportandferromagnetismindilutedmagneticsemiconductors AT danilovûa transportmagnetotransportandferromagnetismindilutedmagneticsemiconductors AT vihrovaov transportmagnetotransportandferromagnetismindilutedmagneticsemiconductors
first_indexed	2025-11-25T21:47:33Z
last_indexed	2025-11-25T21:47:33Z
_version_	1849800534605692928
fulltext	Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 2/3, ñ. 239–255 Òðàíñïîðò, ìàãíèòîòðàíñïîðò è ôåððîìàãíåòèçì â ðàçáàâëåííûõ ìàãíèòíûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ Â.À. Êóëüáà÷èíñêèé, Ï.Â. Ãóðèí, Ï.Ì. Òàðàñîâ Ìîñêîâñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò, êàôåäðà ôèçèêè íèçêèõ òåìïåðàòóð è ñâåðõïðîâîäèìîñòè, ã. Ìîñêâà, 119992, Ðîññèÿ kulb@mig.phys.msu.ru À.Á. Äàâûäîâ Ðîññèéñêèé íàó÷íûé öåíòð «Êóð÷àòîâñêèé èíñòèòóò», ã. Ìîñêâà, 123182, Ðîññèÿ Þ.À. Äàíèëîâ, Î.Â. Âèõðîâà Íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèé ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò Íèæåãîðîäñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà, ã. Íèæíèé Íîâãîðîä, 603950, Ðîññèÿ Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 31 èþëÿ 2006 ã. Ðàññìîòðåíû ìàãíèòíûå ñâîéñòâà, ýôôåêò Õîëëà è ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèå ðàçëè÷íûõ ðàç- áàâëåííûõ ìàãíèòíûõ ïîëóïðîâîäíèêîâ: ñòðóêòóð ñ êâàíòîâîé ÿìîé In1–xGaxAs, äåëüòà-ëåãè- ðîâàííîé Mn; ñëîåâ êâàíòîâûõ òî÷åê InAs â GaAs, äåëüòà-ëåãèðîâàííûõ Mn; èîííî-èìïëàíòè- ðîâàííûõ Mn è Mg ñòðóêòóð GaAs; òåðìîýëåêòðèêîâ Bi2Te3<Fe> è Sb2–xCrxTe3. Èññëåäîâàíî âëèÿíèå ôåððîìàãíåòèçìà, âîçíèêàþùåãî âî âñåõ ðàññìîòðåííûõ ñèñòåìàõ, íà òðàíñïîðòíûå ñâîéñòâà, ýôôåêò Õîëëà è âîçíèêàþùåå â îáëàñòè íèçêèõ òåìïåðàòóð îòðèöàòåëüíîå ìàãíèòî- ñîïðîòèâëåíèå. Â Bi2Te3<Fe> è Sb2–xCrxTe3 èçó÷åíî âëèÿíèå ìàãíèòíîé ïðèìåñè Fe è Cr íà êîýôôèöèåíò Çååáåêà è òåïëîïðîâîäíîñòü. Ðîçãëÿíóòî ìàãí³òí³ âëàñòèâîñò³, åôåêò Õîëëà ³ ìàãí³òîîï³ð ð³çíèõ ðîçâåäåíèõ ìàãí³òíèõ íàï³âïðîâ³äíèê³â: ñòðóêòóð ³ç êâàíòîâîþ ÿìîþ In1–xGaxAs, äåëüòà-ëåãîâàíî¿ Mn; øàð³â êâàíòî- âèõ òî÷îê InAs ó GaAs, äåëüòà-ëåãîâàíèõ Mn; ³îííî-³ìïëàíòîâàíèõ Mn ³ Mg ñòðóêòóð GaAs; òåðìîåëåêòðèê³â Bi2Te3<Fe> ³ Sb2–xCrxTe3. Äîñë³äæåíî âïëèâ ôåðîìàãíåòèçìó, ùî âèíèêàº ó âñ³õ ðîçãëÿíóòèõ ñèñòåìàõ, íà òðàíñïîðòí³ âëàñòèâîñò³, åôåêò Õîëëà ³ íåãàòèâíèé ìàãí³òîîï³ð, ùî âèíèêàº â îáëàñò³ íèçüêèõ òåìïåðàòóð. Ó Bi2Te3<Fe> òà Sb2–xCrxTe3 âèâ÷åíî âïëèâ ìàãí³òíî¿ äîì³øêè Fe ³ Cr íà êîåô³ö³ºíò Çåºáåêà ³ òåïëîïðîâ³äí³ñòü. PACS: 71.55.Eq III–V ïîëóïðîâîäíèêè; 72.20.My Ãàëüâàíîìàãíèòíûå è äðóãèå ìàãíèòîòðàíñïîðòíûå ýôôåêòû; 72.25.Dc Ñïèí-ïîëÿðèçîâàííûé òðàíñïîðò â ïîëóïðîâîäíèêàõ; 72.80.Ey III–V è II–VI ïîëóïðîâîäíèêè. Êëþ÷åâûå ñëîâà: ðàçáàâëåííûå ìàãíèòíûå ïîëóïðîâîäíèêè, ôåððîìàãíåòèçì, àíîìàëüíûé ýôôåêò Õîëëà, êîëîññàëüíîå ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèå. Ââåäåíèå Ñ íàñòóïëåíèåì íîâîãî âåêà ïîÿâèëàñü âîçìîæ- íîñòü ñîçäàíèÿ ñïèíòðîííûõ óñòðîéñòâ, ÷òî ñäåëàëî èññëåäîâàíèÿ ìàãíèòíûõ ÿâëåíèé â ïîëóïðîâîäíè- êàõ, è â ïåðâóþ î÷åðåäü â ðàçáàâëåííûõ ìàãíèòíûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ, îäíèì èç íàèáîëåå èíòåíñèâíî ðàçâèâàþùèõñÿ íàïðàâëåíèé â ôèçèêå ìàãíèòíûõ ïîëóïðîâîäíèêîâ [1–3]. Ðàçáàâëåííûìè ìàãíèòíû- ìè ïîëóïðîâîäíèêàìè (ÐÌÏÏ) íàçûâàþò ïîëóïðî- âîäíèêè, â êîòîðûõ îòñóòñòâóåò ïðÿìîå îáìåííîå âçàèìîäåéñòâèå ìàãíèòíûõ ìîìåíòîâ ïðèìåñè ââèäó åå íåáîëüøîé êîíöåíòðàöèè. Â ñâÿçè ñ îòêðûòèåì ôåððîìàãíåòèçìà â ÐÌÏÏ ð-òèïà íà îñíîâå GaAs è © Â.À. Êóëüáà÷èíñêèé, Ï.Â. Ãóðèí, Ï.Ì. Òàðàñîâ, À.Á. Äàâûäîâ, Þ.À. Äàíèëîâ, Î.Â. Âèõðîâà, 2007 InAs, ëåãèðîâàííûõ Mn, âîçíèê óñòîé÷èâûé èíòå- ðåñ ê èññëåäîâàíèþ âëèÿíèÿ ôåððîìàãíåòèçìà â òà- êèõ ñèñòåìàõ íà òðàíñïîðò äûðîê [4,5]. Êðîìå ýòî- ãî, íåäàâíî áûë îáíàðóæåí íîâûé êëàññ ÐÌÏÏ íà îñíîâå õîðîøî èçâåñòíûõ òåðìîýëåêòðèêîâ Bi2Te3 è Sb2Te3, â êîòîðûõ òàêæå íàáëþäàåòñÿ ôåððîìàãíå- òèçì ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ ïðè ð-òèïå ïðîâîäè- ìîñòè [6,7], ÷òî ïåðñïåêòèâíî äëÿ ñîçäàíèÿ íîâîãî êëàññà òåðìîýëåêòðè÷åñêèõ ìàòåðèàëîâ [8]. 1. Âûñîêîòåìïåðàòóðíûé ôåððîìàãíåòèçì è àíîìàëüíûé òðàíñïîðò â ñòðóêòóðàõ ñ êâàíòîâîé ÿìîé InxGa1–xAs, äåëüòà-ëåãèðîâàííîé Mn 1.1. Îáðàçöû ñ êâàíòîâîé ÿìîé Íåñìîòðÿ íà òî ÷òî èìååòñÿ áîëüøîå ÷èñëî ðàáîò, ïîñâÿùåííûõ èññëåäîâàíèÿì ÐÌÏÏ íà îñíîâå InAs è GaAs, ðàáîò ïî èññëåäîâàíèþ ñòðóêòóð ñ äâóìåð- íûì êàíàëîì ïðîâîäèìîñòè è ìàãíèòíîé ïðèìåñüþ ñîâñåì íåìíîãî, íàïðèìåð [5,9,10]. Âî âñåõ ñëó÷àÿõ ìàãíèòíàÿ ïðèìåñü îòäåëåíà áàðüåðîì îò äâóìåðíî- ãî êàíàëà ïðîâîäèìîñòè äëÿ óìåíüøåíèÿ âëèÿíèÿ ðàññåÿíèÿ íà èîíèçèðîâàííîé ïðèìåñè íà ïîäâèæ- íîñòü íîñèòåëåé â êàíàëå. Ñòðóêòóðû ñîçäàâàëèñü íà îñíîâå GaAs, à â êà÷åñòâå ìàãíèòíîé ïðèìåñè èñ- ïîëüçîâàëñÿ Mn, êîòîðûé ââîäèëñÿ â ñòðóêòóðó â âèäå äåëüòà-ñëîÿ. Óñòàíîâëåíî, ÷òî îïòèìàëüíàÿ òîëùèíà áàðüåðà ñîñòàâëÿåò âåëè÷èíó ïîðÿäêà 3–5 íì è èìååòñÿ íåêàÿ îïòèìàëüíàÿ êîíöåíòðàöèÿ ìàãíèòíîé ïðèìåñè, ïðè êîòîðîé íàëè÷èå ôåððî- ìàãíåòèçìà íàèáîëåå ñèëüíî ïðîÿâëÿåòñÿ â òðàíñ- ïîðòíûõ ñâîéñòâàõ íîñèòåëåé â êâàíòîâîé ÿìå. Îáðàçöû âûðàùåíû ÌÎÑ-ãèäðèäíîé ýïèòàêñèåé è ïðåäñòàâëÿëè ñîáîé êâàíòîâóþ ÿìó In0,17Ga0,83As â GaAs øèðèíîé 10 íì. Ñî ñòîðîíû áóôåðà ïðîèçâå- äåíî äåëüòà-ëåãèðîâàíèå óãëåðîäîì äëÿ ñîçäàíèÿ â ÿìå ïðîâîäèìîñòè ð-òèïà. Äåëüòà-ñëîé óãëåðîäà îò- äåëåí îò ÿìû áàðüåðîì øèðèíîé 10 íì. Äåëüòà-ñëîé Mn ñîçäàí ëàçåðíûì èñïàðåíèåì ìèøåíè è îòäåëÿë- ñÿ îò êâàíòîâîé ÿìû áàðüåðîì øèðèíîé 3 íì. Ñâåð- õó ñòðóêòóðû çàêðûâàëèñü ïîêðîâíûì ñëîåì GaAs òîëùèíîé 50 íì. Áóôåðíûé ñëîé è áàðüåðû âûðà- ùåíû ïðè 600 oC, â òî âðåìÿ êàê îñàæäåíèå Mn îñó- ùåñòâëÿëîñü ïðè T = 450 oC. Ñõåìàòè÷åñêîå èçîáðà- æåíèå ñòðóêòóðû ïðèâåäåíî íà ðèñ. 1. Íàëè÷èå îïòèìàëüíîé òîëùèíû áàðüåðà îêîëî 3 íì, ñêîðåå âñåãî, ñâÿçàíî ñ êîíå÷íîé òîëùèíîé äåëüòà-ñëîÿ Mn, ÷òî îáû÷íî ïðè äåëüòà-ëåãèðîâà- íèè. Äåéñòâèòåëüíî, ïåðâîíà÷àëüíûå íàøè ýêñïå- ðèìåíòû, â êîòîðûõ ñâîéñòâà ïîäîáíûõ ñòðóêòóð èçó÷àëèñü â çàâèñèìîñòè îò òîëùèíû áàðüåðà, ïîêà- çàëè, ÷òî ïðè äîñòèæåíèè åãî òîëùèíû ìåíåå 3 íì ïðîèñõîäèò ðåçêîå èçìåíåíèå êàê ýíåðãèè àêòèâà- öèè ïðîâîäèìîñòè, òàê è ñïåêòðîâ ôîòîëþìèíåñöåí- öèè. Ñ óìåíüøåíèåì òîëùèíû áàðüåðà äî ðàçìåðîâ ìåíåå 3 íì àòîìû Mn ïîïàäàþò â îáúåì êâàíòîâîé ÿìû, ÷òî ïðèâîäèò ê èçìåíåíèþ ýíåðãåòè÷åñêîé ïî- çèöèè àêöåïòîðíûõ óðîâíåé, ñâÿçàííûõ ñ Mn. Íàëè÷èå îïòèìàëüíîé êîíöåíòðàöèè Mn â äåëü- òà-ñëîå ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî ïî ìåðå óâåëè÷åíèÿ êîí- öåíòðàöèè Mn íà÷èíàåò âñòóïàòü â ñîåäèíåíèå ñ àòîìàìè As, îáðàçóÿ ãðàíóëû ôåððîìàãíèòíîãî ìå- òàëëà MnAs. Â îáúåìíûõ ìàòåðèàëàõ ýòî ïðîèñõî- äèò ïðè äîñòèæåíèè êîíöåíòðàöèè Mn 5 àò.%. Ýòè ãðàíóëû äàþò ñóùåñòâåííûé âêëàä â íàìàãíè÷åí- íîñòü âñåé ñòðóêòóðû, íî, ïðè íàëè÷èè áàðüåðà Øîòòêè íà ãðàíèöå ãðàíóë, àíîìàëüíûé ýôôåêò Õîëëà íå íàáëþäàåòñÿ [11]. Ýòî ïîäòâåðæäàåòñÿ ñðàâíåíèåì äàííûõ ïî íàìàãíè÷åííîñòè è ýôôåêòó Õîëëà, ïîëó÷åííûõ â ñòðóêòóðàõ ñ ðàçëè÷íûì ñî- äåðæàíèåì Mn â äåëüòà-ñëîå. Ïðè êîëè÷åñòâå îñàæ- äåííîãî Mn áîëåå îäíîãî ìîíîñëîÿ (ML) íàìàãíè- ÷åííîñòü íàñûùåíèÿ ñîñòàâëÿëà âåëè÷èíó ïîðÿäêà 10–4 emu, â òî âðåìÿ êàê íàìàãíè÷åííîñòü ñòðóêòóð ñ ñîäåðæàíèåì Mn îêîëî 0,5 ML è ìåíåå îêàçàëàñü ïðèáëèçèòåëüíî íà äâà ïîðÿäêà ìåíüøå, íî èìåííî â òàêèõ ñòðóêòóðàõ íàáëþäàëñÿ àíîìàëüíûé ýô- ôåêò. Ïðè÷åì îòíîøåíèå àíîìàëüíîãî âêëàäà â ýô- ôåêò Õîëëà ê íîðìàëüíîìó ñóùåñòâåííî áîëüøå â ñòðóêòóðàõ ñ øèðèíîé áàðüåðà 3 íì. Çàìåòèì òàê- æå, ÷òî â ñòðóêòóðàõ ñ áîëüøåé êîíöåíòðàöèåé Mn ïîäâèæíîñòü íîñèòåëåé â êàíàëå ïðîâîäèìîñòè îêà- çûâàåòñÿ ìåíüøåé, ÷òî ñâÿçûâàåòñÿ ñ íàëè÷èåì êó- ëîíîâñêîãî ôëóêòóàöèîííîãî ïîòåíöèàëà, âûçûâàå- ìîãî ñëó÷àéíûì ðàñïðåäåëåíèåì çàðÿæåííûõ èîíîâ Mn, êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ àêöåïòîðîì. Íåêîòîðûå ïà- ðàìåòðû îáðàçöîâ ïðèâåäåíû â òàáë. 1. 240 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 2/3 Â.À. Êóëüáà÷èíñêèé, Ï.Â. Ãóðèí, Ï.Ì. Òàðàñîâ, À.Á. Äàâûäîâ, Þ.À. Äàíèëîâ, Î.Â. Âèõðîâà GaAs-ïîêðûòèå Áàðüåð GaAs Áàðüåð GaAs GaAs (100) Áóôåð GaAs 50 íì 500 íì 10 íì 3 íì Ñëîé <Mn>� Ñëîé <Ñ>� Ðèñ. 1. Ñõåìàòè÷åñêîå èçîáðàæåíèå ñòðóêòóðû c êâàíòî- âîé ÿìîé In0,17Ga0,83As. 1.2. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ñîïðîòèâëåíèÿ Ïîä÷åðêíåì, ÷òî ïðîâîäèìîñòü â ýòèõ ñòðóêòóðàõ îïðåäåëÿåòñÿ êâàíòîâîé ÿìîé. Ýòî ïîäòâåðæäàåòñÿ âûñîêèìè çíà÷åíèÿìè ïîäâèæíîñòè ïðè àçîòíîé òåìïåðàòóðå, óâåëè÷åíèåì ïîäâèæíîñòè ïðè óìåíü- øåíèè òåìïåðàòóðû è ñîîòâåòñòâèåì ýíåðãèè àêòè- âàöèè ïðîâîäèìîñòè ïðè íå î÷åíü áîëüøèõ êîíöåí- òðàöèÿõ Mn ýíåðãèè àêòèâàöèè åãî àêöåïòîðíûõ ñîñòîÿíèé (ýíåðãèÿ àêòèâàöèè ñ àêöåïòîðíîãî óðîâ- íÿ Mn â âàëåíòíóþ çîíó GaAs ñîñòàâëÿåò 104 ìýÂ, à íà óðîâåíü ðàçìåðíîãî êâàíòîâàíèÿ â ÿìå — 12 ìýÂ; óðîâåíü ðàçìåðíîãî êâàíòîâàíèÿ â íàïðÿæåííîé ÿìå InxGa1–xAs (x = 0,17) øèðèíîé 10 íì, ñîãëàñíî ðàñ÷åòó, îòñòîèò îò ïîòîëêà âàëåíòíîé çîíû â GaAs íà 91 ìýÂ). Íà ðèñ. 2 ïðåäñòàâëåíû òåìïåðàòóðíûå çàâèñè- ìîñòè ñîïðîòèâëåíèÿ íà êâàäðàò Rs èññëåäîâàííûõ ñòðóêòóð. Ïðåæäå âñåãî îáðàùàåò íà ñåáÿ âíèìàíèå îñîáåí- íîñòü, ñâÿçàííàÿ ñ ïåðåãèáîì çàâèñèìîñòè ñîïðîòèâ- ëåíèÿ ñòðóêòóðû îò òåìïåðàòóðû R(T) â îáëàñòè òåìïåðàòóðû � 40 Ê. Òàêîå ïîâåäåíèå óæå íàáëþäà- ëîñü â ðàçáàâëåííûõ ôåððîìàãíèòíûõ ïîëóïðîâîä- íèêàõ è ñòðóêòóðàõ íà èõ îñíîâå êàê â 3D, òàê è â 2D ñëó÷àÿõ [5,12], è â ðÿäå ðàáîò äàæå ïðåäëàãàåò- ñÿ èñïîëüçîâàòü ïîäîáíóþ àíîìàëèþ òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòè ïðîâîäèìîñòè êàê ìåòîä îïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòóðû «ôåððîìàãíèòíîãî ïåðåõîäà» â ÐÌÏÏ [12]. Îäíî èç ðàñïðîñòðàíåííûõ îáúÿñíåíèé ýòîé àíîìàëèè ñâÿçàíî ñ îñëàáëåíèåì ðàññåÿíèÿ ïðè óñ- òàíîâëåíèè ôåððîìàãíèòíîãî ïîðÿäêà, êàê ýòî èìå- åò ìåñòî â ñëó÷àå êîëîññàëüíîãî ìàãíèòîñîïðîòèâëå- íèÿ â ìàíãàíèòàõ [13]. Áîëüøîé èíòåðåñ ïðåäñòàâëÿåò íåìîíîòîííûé õàðàêòåð èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòè ïðîâîäèìîñòè ïðè ïîâûøåíèè êîíöåíòðàöèè Mn (ñì. ðèñ. 2). Â îòñóòñòâèå Mn îáðàçåö äèýëåêòðèçó- åòñÿ ïðè òåìïåðàòóðàõ íèæå 77 Ê. Â îáðàçöàõ ñ ìà- ëîé êîíöåíòðàöèåé Mn çàâèñèìîñòè ñîïðîòèâëåíèÿ îò òåìïåðàòóðû õàðàêòåðíû äëÿ ïëîõîãî ôåððîìàã- íèòíîãî ìåòàëëà. Îäíàêî ïðè äàëüíåéøåì îòíî- ñèòåëüíî íåáîëüøîì óâåëè÷åíèè ñîäåðæàíèÿ Mn òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü ñîïðîòèâëåíèÿ çàìåòíî èçìåíÿåòñÿ, äåìîíñòðèðóÿ ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ àêòèâàöèîííûé õàðàêòåð ïîâåäåíèÿ. Ìû ñâÿçûâàåì ïîäîáíîå ïîâåäåíèå ñ íàëè÷èåì êðóïíîìàñøòàáíîãî ôëóêòóàöèîííîãî ïîòåíöèàëà. Äåëî â òîì, ÷òî Mn â GaAs ÿâëÿåòñÿ íå òîëüêî ìàãíèòíîé ïðèìåñüþ, íî è àêöåïòîðîì, ò.å. çàðÿæåííîé ïðèìåñüþ. Ïîñëåäíåå îáñòîÿòåëüñòâî ïðè ó÷åòå íåîäíîðîäíîñòè â ðàñïðå- äåëåíèè èîíîâ Mn ïî ïëîñêîñòè äåëüòà-ëåãèðîâàíèÿ ïðèâîäèò ê íàëè÷èþ êðóïíîìàñøòàáíîãî ôëóêòóà- öèîííîãî êóëîíîâñêîãî ïîòåíöèàëà. Äåéñòâèòåëüíî, ñîãëàñíî êëàññè÷åñêîìó ðåçóëüòàòó [14], àìïëèòóäà ôëóêòóàöèé ïîòåíöèàëà � � � e N N na / 2 1 2 1 2 1 2 1 2 / / / ln , ãäå N è n — ñîîòâåòñòâåííî ïîâåðõíîñòíûå ïëîòíî- ñòè âñòðîåííûõ çàðÿäîâ è ñâîáîäíûõ íîñèòåëåé òîêà â êàíàëå, a — áîðîâñêèé ðàäèóñ. Ýòîò ïîòåí- öèàë ôîðìèðóåòñÿ ôëóêòóàöèÿìè âñòðîåííîãî çà- ðÿäà (â íàøåì ñëó÷àå çàðÿæåííûìè àêöåïòîðàìè Mn) ñ ìàñøòàáîì R â èíòåðâàëå d–Rc. Çäåñü d — Òðàíñïîðò, ìàãíèòîòðàíñïîðò è ôåððîìàãíåòèçì â ðàçáàâëåííûõ ìàãíèòíûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 2/3 241 0 100 200 300 10 7 10 6 10 5 10 4 420 419 415 417 421 T , K R , Î ì / s Ðèñ. 2. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ñîïðîòèâëå- íèÿ íà êâàäðàò Rs îáðàçöîâ c êâàíòîâîé ÿìîé. Òàáëèöà 1. Ïàðàìåòðû ñòðóêòóð: õîëëîâñêèå ïîäâèæíîñòè � è êîíöåíòðàöèè äûðîê p, ñîïðîòèâëåíèå íà êâàäðàò Rs ïðè ðàçíûõ òåìïåðàòóðàõ Ñòðóêòóðà Äîëÿ Mn, óñë. åä. 300 Ê �, ñì2/(Â·ñ) p, 1012 ñì–2 R s , Îì/� �, ñì2/(Â·ñ) p, 1012 ñì–2 R s , Îì/� 415 0 320 1,85 11300 Íå èçìåðèìî (77 Ê) Íå èçìåðèìî (77 Ê) Íå èçìåðèìî (77 Ê) 417 2,8 160 6,8 5880 2370 (77 Ê) 1,4 (77 Ê) 2320 (77 Ê) 419 1,0 230 3,4 4070 4600 (4,2 Ê) 0,35 (4,2 Ê) 3820 (4,2 Ê) 420 2,0 170 5,7 5780 1930 (77 Ê) 1,2 (77 Ê) 2670 (77 Ê) 421 4,0 140 7,9 5290 17 (16 Ê) 0,58 (16 Ê) 112240 (16 Ê) ðàññòîÿíèå îò êàíàëà ïðîâîäèìîñòè äî ïëîñêîñòè âñòðîåííûõ çàðÿäîâ, â äàííîì ñëó÷àå d — òîëùèíà áàðüåðà, à Rc = N1/2/n — ìàêñèìàëüíûé ðàçìåð íåýêðàíèðóåìûõ ýëåêòðîíàìè ôëóêòóàöèé. Ôèçè- ÷åñêèé ñìûñë ãðàíèö èíòåðâàëà âîçìîæíûõ çíà- ÷åíèé R î÷åâèäåí: ôëóêòóàöèè, ðàçìåð êîòîðûõ ìåíüøå ðàññòîÿíèÿ äî âñòðîåííûõ çàðÿäîâ, íå ñó- ùåñòâóþò; ïëîòíîñòü çàðÿäà â ôëóêòóàöèÿõ ðàçìå- ðîì áîëüøèì Rc ðàâíà N1/2/R < n è îíè áóäóò ýô- ôåêòèâíî ýêðàíèðîâàòüñÿ ñâîáîäíûìè íîñèòåëÿìè çàðÿäà. Òàêèì îáðàçîì, àìïëèòóäà ôëóêòóàöèîí- íîãî ïîòåíöèàëà ðàñòåò ñ óâåëè÷åíèåì êîíöåíòðà- öèè Mn, è íàèáîëåå ñèëüíî îí äîëæåí ïðîÿâëÿòüñÿ â îáðàçöå 421 ñ íàèáîëüøåé òîëùèíîé äåëüòà-ñëîÿ Mn, à ìàñøòàá ýòèõ ôëóêòóàöèé çàêëþ÷åí â èíòåðâà- ëå 5–20 íì. 1.3. Àíîìàëüíûé ýôôåêò Õîëëà Íàëè÷èå ôëóêòóàöèîííîãî ïîòåíöèàëà ïîìîãàåò ïîíÿòü è îñîáåííîñòè ïîâåäåíèÿ ýôôåêòà Õîëëà. Íà ðèñ. 3 ïðèâåäåíû çàâèñèìîñòè ñîïðîòèâëåíèÿ Õîë- ëà RH îò ìàãíèòíîãî ïîëÿ ïðè ðàçíûõ òåìïåðàòóðàõ äëÿ îáðàçöà 421. Íà âñòàâêå ïîêàçàíà àíîìàëüíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ ýôôåêòà Õîëëà. Çàâèñèìîñòü àíî- ìàëüíîãî õîëëîâñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ îò ìàãíèòíîãî ïîëÿ îïèñûâàåòñÿ ñëåäóþùåé çàâèñèìîñòüþ: R R B R MH a� �0 0� , (1) ãäå R0 — íîðìàëüíûé (ëèíåéíûé) êîýôôèöèåíò Õîëëà, Ra — àíîìàëüíûé êîýôôèöèåíò, ñâÿçàííûé ñ íàìàãíè÷åííîñòüþ îáðàçöà, Ì — íàìàãíè÷åí- íîñòü îáðàçöà è �0 — ìàãíèòíàÿ ïîñòîÿííàÿ. Ïðåæäå âñåãî îòìåòèì íåëèíåéíûé õàðàêòåð ìàã- íèòîïîëåâîé çàâèñèìîñòè ýôôåêòà Õîëëà. Ïîäîá- íîå ïîâåäåíèå ÿâëÿåòñÿ îáû÷íûì äëÿ ôåððîìàãíèò- íûõ ñðåä, êîãäà õîëëîâñêîå íàïðÿæåíèå åñòü ñóì- ìà íîðìàëüíîãî è àíîìàëüíîãî âêëàäîâ. Âû÷èòàÿ âêëàä íîðìàëüíîé ñîñòàâëÿþùåé, êîòîðûé îïðåäå- ëÿåò õîëëîâñêîå íàïðÿæåíèå â áîëüøèõ ìàãíèòíûõ ïîëÿõ, ïîñëå äîñòèæåíèÿ íàñûùåíèÿ, ìû îïðåäåëè- ëè ìàãíèòîïîëåâóþ çàâèñèìîñòü àíîìàëüíîãî ýô- ôåêòà Õîëëà (ñì. âñòàâêó íà ðèñ. 3). Ïîñêîëüêó ìàãíèòíûå ïðèìåñè óäàëåíû îò êàíàëà ïðîâîäèìî- ñòè, ðàññåÿíèå íîñèòåëåé çàðÿäà, ñêîðåå âñåãî, ïðî- èñõîäèò íà íåìàãíèòíûõ ðàññåèâàòåëÿõ è ïðè÷èíîé ïîÿâëåíèÿ àíîìàëüíîãî ýôôåêòà Õîëëà ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå ñïèíîâîé ïîëÿðèçàöèè íîñèòåëåé çàðÿäà. Âèäíî, ÷òî òåìïåðàòóðà ïîÿâëåíèÿ ñïèíîâîé ïîëÿ- ðèçàöèè íîñèòåëåé çàðÿäà ñîñòàâëÿåò � 80 Ê. Îòìå- òèì, ÷òî ãèñòåðåçèñ íà ýòèõ êðèâûõ î÷åíü ñëàáûé è â ìàñøòàáå ðèñ. 3 íå âèäåí. Ýòà îñîáåííîñòü ñâÿçàíà ñ íåîäíîðîäíûì ðàñïðåäåëåíèåì àòîìîâ Mn è, ïî- ñêîëüêó îí ÿâëÿåòñÿ àêöåïòîðîì, ñ âîçíèêàþùèì ïðè ýòîì ôëóêòóàöèîííûì ïîòåíöèàëîì. Îáëàñòè ñ ïîâûøåííîé êîíöåíòðàöèåé Mn ñîîòâåòñòâóþò ìèíèìóìàì ôëóêòóàöèîííîãî ïîòåíöèàëà. Â ÿìàõ ýòîãî ïîòåíöèàëà ëîêàëèçóþòñÿ íîñèòåëè çàðÿäà, èìåþòñÿ âîçáóæäåííûå àêöåïòîðíûå ñîñòîÿíèÿ. Ïåðâûå ñïîñîáñòâóþò óñòàíîâëåíèþ ôåððîìàãíèò- íîãî ïîðÿäêà â ðàìêàõ áîëüøèíñòâà ìîäåëåé ôåððî- ìàãíèòíîãî îáìåíà, íàïðèìåð äëÿ èíäóöèðîâàííîãî íîñèòåëÿìè òîêà ôåððîìàãíåòèçìà [15], âòîðûå íå- îáõîäèìû äëÿ êèíåìàòè÷åñêîãî îáìåíà [16]. Âìåñòå ñ ïîâûøåííîé êîíöåíòðàöèåé Mn ýòî ïðèâîäèò ê ôîðìèðîâàíèþ îáëàñòåé ëîêàëüíîãî ôåððîìàãíèò- íîãî óïîðÿäî÷åíèÿ âáëèçè ÿì ôëóêòóàöèîííîãî ïî- òåíöèàëà, à âíå ýòèõ îáëàñòåé îáìåííîå âçàèìîäåé- ñòâèå ñëàáî. Ðàçìåð ýòèõ îáëàñòåé ñîîòâåòñòâóåò ðàçìåðó ÿì ôëóêòóàöèîííîãî ïîòåíöèàëà. Â èòîãå ôåððîìàãíèòíûå îáëàñòè â òàêèõ ñòðóêòóðàõ ïðåä- ñòàþò êàê íå ñâÿçàííûå ìåæäó ñîáîé, îòäåëüíûå îáëàñòè, ðàçìåð êîòîðûõ, ñîãëàñíî ïðèâåäåííûì âûøå îöåíêàì, ðàâåí 5–20 íì. Òåìïåðàòóðà áëî- êèðîâàíèÿ Tb, ïðè êîòîðîé ýíåðãèÿ àíèçîòðîïèè, ôèêñèðóþùàÿ íàïðàâëåíèå ìàãíèòíîãî ìîìåíòà ôåððîìàãíèòíîé ãðàíóëû, íå ïðåâûøàåò kT. Îöåí- êè ïîêàçûâàþò, ÷òî äëÿ îáëàñòåé òàêîãî ðàçìåðà Tb � 5 Ê, ÷òî è îáúÿñíÿåò î÷åíü ñëàáûé ãèñòåðåçèñ íà çàâèñèìîñòè àíîìàëüíîãî ýôôåêòà Õîëëà îò ìàã- íèòíîãî ïîëÿ. Ýòà æå îöåíêà ïîëó÷àåòñÿ è èç äðóãèõ ñîîáðàæå- íèé. Ôëóêòóàöèè êîíöåíòðàöèè ìàðãàíöà ïðèâîäÿò è ê ôëóêòóàöèÿì òîëùèíû ñëîÿ, ò.å. ïðèáëèæåíèþ àòîìîâ Mn â îòäåëüíûõ îáëàñòÿõ ê äâóìåðíîìó êà- íàëó ïðîâîäèìîñòè, ÷òî òîæå ìîæåò ïðèâåñòè ê îá- ðàçîâàíèþ îáëàñòåé ñ èçáûòî÷íîé êîíöåíòðàöèåé äûðîê è íàëè÷èåì ôåððîìàãíèòíîãî óïîðÿäî÷åíèÿ. Ðàçìåð ýòèõ îáëàñòåé ìîæíî òàêæå îöåíèòü èç ýíåð- ãèè àêòèâàöèè ïðûæêîâîé ïðîâîäèìîñòè, ïîëàãàÿ, 242 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 2/3 Â.À. Êóëüáà÷èíñêèé, Ï.Â. Ãóðèí, Ï.Ì. Òàðàñîâ, À.Á. Äàâûäîâ, Þ.À. Äàíèëîâ, Î.Â. Âèõðîâà –6 –4 –2 0 2 4 6 –15 –10 –5 0 5 10 15 –6–4–2 0 0 2 4 6 –8 –4 4 8 T=38K T=30K T=78K B, Të 16,5 K 78 K 38 K 30 K B, Të R , ê Î ì H R , ê Î ì H Ðèñ. 3. Çàâèñèìîñòè ñîïðîòèâëåíèÿ Õîëëà îò ìàãíèòíî- ãî ïîëÿ ïðè ðàçíûõ òåìïåðàòóðàõ äëÿ îáðàçöà 421. Íà âñòàâêå ïîêàçàíà àíîìàëüíàÿ ñîcòàâëÿþùàÿ. ñîãëàñíî [17], ÷òî ïî ïîðÿäêó âåëè÷èíû îíà ðàâíà ýíåðãèè, íåîáõîäèìîé äëÿ èçìåíåíèÿ çàðÿäà êàïëè íà åäèíèöó. Äàííàÿ îöåíêà ïðèâîäèò ê ðàçìåðó êàï- ëè îêîëî 30 íì è, ñîîòâåòñòâåííî, ê ñõîäíûì çíà÷å- íèÿì Tb. 1.4. Îòðèöàòåëüíîå ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèå Íà ðèñ. 4,à ïîêàçàíà ìàãíèòîïîëåâàÿ çàâèñè- ìîñòü ñîïðîòèâëåíèÿ äëÿ îáðàçöà 419, â êîòîðîì ôëóêòóàöèîííûé ïîòåíöèàë åùå íå èãðàåò ñóùåñò- âåííîé ðîëè. Âèäíî, ÷òî ïðè âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ íàáëþäàåòñÿ íåáîëüøîå ïîëîæèòåëüíîå ìàãíèòîñî- ïðîòèâëåíèå (ÏÌÑ), ÷òî ñîîòâåòñòâóåò çíà÷åíèþ ïîäâèæíîñòè â ýòîì îáðàçöå, ïðè êîòîðîì óñëîâèå �c� = 1 äîñòèãàåòñÿ â ïîëå ñ èíäóêöèåé 5 Òë. Àíàëî- ãè÷íîå ïîâåäåíèå íàáëþäàåòñÿ è äëÿ îáðàçöà 421, ïîäâèæíîñòü â êîòîðîì ïðè àçîòíûõ òåìïåðàòóðàõ èìååò ïðèáëèçèòåëüíî òî æå çíà÷åíèå (ðèñ. 4,á). Îäíàêî ñ ïîíèæåíèåì òåìïåðàòóðû ïîâåäåíèå ìàã- íèòîñîïðîòèâëåíèÿ ýòèõ îáðàçöîâ íà÷èíàåò îòëè- ÷àòüñÿ. Ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèå îáðàçöà 419 ñëåäóåò êàíîíàì äëÿ âûñîêîïîäâèæíûõ îáðàçöîâ, äåìîíñò- ðèðóÿ îòðèöàòåëüíîå ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèå (ÎÌÑ) â ñëàáûõ ïîëÿõ âåëè÷èíîé 0,1–0,2 Òë, êîòîðîå ñìå- íÿåòñÿ ïîëîæèòåëüíûì ïî ìåðå ðîñòà ìàãíèòíîãî ïîëÿ, à ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû íà ôîíå ÎÌÑ ïðîÿâëÿþòñÿ îñöèëëÿöèè Øóáíèêîâà—äå Ãààçà (ñì. ðèñ. 4,à). Â îñöèëëÿöèÿõ íàáëþäàåòñÿ îäíà ÷àñòîòà îò îäíîé çàïîëíåííîé çîíû ðàçìåðíîãî êâàíòîâàíèÿ â êâàíòîâîé ÿìå. Èç ýòîé ÷àñòîòû êîí- öåíòðàöèÿ äâóìåðíûõ ýëåêòðîíîâ ñîñòàâëÿåò 3,4·1011 ñì–2, ÷òî õîðîøî ñîãëàñóåòñÿ ñ äàííûìè ïî ýôôåêòó Õîëëà (ñì. òàáë. 1). Îòðèöàòåëüíîå ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèå â ýòîì ñëó- ÷àå îïðåäåëÿåòñÿ êâàíòîâûìè ïîïðàâêàìè ê ïðîâî- äèìîñòè, à ÏÌÑ èìååò ëîðåíöåâó ïðèðîäó. Â îáðàç- öå 421 ÏÌÑ, íàáëþäàåìîå ïðè Ò > 20 Ê, ñìåíÿåòñÿ ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû ÎÌÑ. Ïîäîáíîå ïîâå- äåíèå õàðàêòåðíî äëÿ ïåðåõîäà ê ïðûæêîâîé ïðî- âîäèìîñòè, ÷òî äåéñòâèòåëüíî èìååò ìåñòî (ñì. òåìïåðàòóðíóþ çàâèñèìîñòü ïðîâîäèìîñòè, ïðåä- ñòàâëåííóþ íà ðèñ. 2). Êðîìå òîãî, â äàííîì ñëó÷àå ñóùåñòâåííóþ ðîëü, ïî-âèäèìîìó, èãðàåò ìàãíè- òîñîïðîòèâëåíèå, ñâÿçàííîå ñî ñïèíçàâèñÿùèì ðàñ- ñåÿíèåì. Îòëè÷èå â ïîâåäåíèè ìàãíèòîñîïðîòèâ- ëåíèÿ îáðàçöîâ 419 è 421 ñâÿçàíî ñ ðàçëè÷èåì àìïëèòóä ôëóêòóàöèîííîãî ïîòåíöèàëà â ýòèõ îá- ðàçöàõ. Â îáîèõ îáðàçöàõ ýòà àìïëèòóäà ìåíüøå ýíåðãèè, ñîîòâåòñòâóþùåé àçîòíîé òåìïåðàòóðå, è ïîýòîìó ïðè Ò = 77 Ê ïðîâîäèìîñòü îñóùåñòâëÿåòñÿ ñâîáîäíûìè íîñèòåëÿìè, äëÿ îáðàçöà 421 àêòèâèðî- âàííûìè âûøå ïîðîãà ïðîòåêàíèÿ. Ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû àìïëèòóäà ôëóêòóàöèîííîãî ïîòåí- öèàëà íà÷èíàåò ïðåâîñõîäèòü kÒ è àêòèâàöèÿ íîñè- òåëåé íà óðîâåíü ïðîòåêàíèÿ íå ïðîèñõîäèò, ïðîèñ- õîäèò ïåðåõîä ê ïðûæêîâîé ïðîâîäèìîñòè. Òàêîå ïîâåäåíèå õàðàêòåðíî äëÿ îáðàçöà 421 è íå îòíîñèò- ñÿ ê îáðàçöó 419, ãäå àìïëèòóäà ôëóêòóàöèîííîãî ïîòåíöèàëà ñóùåñòâåííî ìåíüøå. 1.5. Âûñîêîòåìïåðàòóðíûé ôåððîìàãíåòèçì Ïåðåéäåì òåïåðü ê ðàññìîòðåíèþ ðåçóëüòàòîâ ìàãíèòîìåòðè÷åñêèõ èçìåðåíèé. Ìàãíèòíûé ìîìåíò îáðàçöîâ èçìåðÿëñÿ ñêâèä-ìàãíèòîìåòðîì Quantum Design Co. Ltd. â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð 4,2–400 Ê â ìàãíèòíîì ïîëå äî 7 Të, ïðèëîæåííîì ïàðàëëåëüíî ïîâåðõíîñòè îáðàçöà. Íà ðèñ. 5 ïðåäñòàâëåíû çàâè- ñèìîñòè ìàãíèòíîãî ìîìåíòà Ì îò ìàãíèòíîãî ïîëÿ ïðè ðàçíûõ òåìïåðàòóðàõ. Íà âñòàâêå ïîêàçàíà çà- âèñèìîñòü ìàãíèòíîãî ìîìåíòà îò ïîëÿ ïðè òåìïå- ðàòóðå 10 Ê. Ïðè âñåõ òåìïåðàòóðàõ íàáëþäàåòñÿ õàðàêòåðíàÿ äëÿ ôåððîìàãíåòèêà ïåòëÿ ãèñòåðåçè- ñà. Ïðåæäå âñåãî îòìåòèì íàëè÷èå ôåððîìàãíèòíîé ïåòëè âïëîòü äî òåìïåðàòóðû 400 Ê (ïðèáîðíîå îãðàíè÷åíèå ñêâèä-ìàãíèòîìåòðà), ÷òî âûøå êðè- òè÷åñêîé òåìïåðàòóðû äàæå äëÿ MnAs, ãðàíóëàì Òðàíñïîðò, ìàãíèòîòðàíñïîðò è ôåððîìàãíåòèçì â ðàçáàâëåííûõ ìàãíèòíûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 2/3 243 0 2 4 6 –0,4 –0,3 –0,2 –0,1 0 à T = 33,3 K 29,8 K 21 K 11,7 K (R (B )– R (0 )) /R (0 ) B,Të B,Të 4,2 K –6 –4 –2 0 2 4 6 0 0,2 0,4 0,6 á 30 K T = 38 K 78 K 16,5 K (R (B )– R (0 )) /R (0 ) 0,1 Ðèñ. 4. Ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèå îáðàçöîâ 419 (à) è 421 (á) ïðè ðàçíûõ òåìïåðàòóðàõ. êîòîðîãî ìîæíî áûëî áû ïðèïèñàòü íàëè÷èå ôåð- ðîìàãíèòíîãî ñèãíàëà. Ôåððîìàãíåòèçì â äàííîé ñèñòåìå ìîæåò áûòü ñâÿçàí ëèáî ñ äàëüíèì ìàãíèò- íûì ïîðÿäêîì (intrinsic magnetism), ëèáî ñ íàëè- ÷èåì ôåððîìàãíèòíûõ êëàñòåðîâ. Ïîñêîëüêó ÐÊÊÈ (RKKI) ìåõàíèçì èñêëþ÷åí íàëè÷èåì áàðüåðà (ñïåéñåðà) ìåæäó êàíàëîì ïðîâîäèìîñòè è ñëîåì ìàðãàíöà, òî â ïåðâîì ñëó÷àå ìàãíèòíîå óïîðÿäî÷å- íèå ìàãíèòíûõ ìîìåíòîâ Mn âûçûâàåòñÿ îáìåíîì Çèíåðà (cì., íàïðèìåð, [14,18,19]) èëè ïðîèñõîäèò çà ñ÷åò êèíåìàòè÷åñêîãî îáìåíà [16]. Íåäàâíèå ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû [20] ïîääåðæèâàþò ïðåäïîëîæåíèå î ñóùåñòâåííîé ðîëè êèíåìàòè÷å- ñêîãî îáìåíà è åãî ïðåäïî÷òèòåëüíîñòü ïî ñðàâíå- íèþ ñ çèíåðîâñêèì ìåõàíèçìîì. Â ðàìêàõ ýòîãî îá- ìåíà òåîðèÿ ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü âåñüìà âûñîêèå çíà÷åíèÿ òåìïåðàòóðû Êþðè TC. Ïðè íàëè÷èè ãðàíóë ôåððîìàãíèòíîãî ìàòåðèàëà TC ñòðóêòóðû îïðåäåëÿåòñÿ òåìïåðàòóðîé Êþðè îá- ðàçóþùèõñÿ ôåððîìàãíèòíûõ êëàñòåðîâ ÌnAs èëè MnxGa1–x. Äëÿ îáúåìíûõ îáðàçöîâ MnAs TC = = 315 Ê. Â ñèñòåìå MnxGa1–x òåðìîäèíàìè÷åñêè ñòàáèëüíàÿ ôåððîìàãíèòíàÿ ôàçà íàéäåíà ïðè x = = 0,54–0,60, ïðè÷åì TC ïðåâûøàåò 600 Ê [21]. Çà- ìåòèì òàêæå, ÷òî äëÿ MnxGa1–x õàðàêòåðíû âûñî- êèå çíà÷åíèÿ êîýðöèòèâíîé ñèëû, ïîðÿäêà 3 êÝ, è òî, ÷òî êëàñòåðû MnxGa1–x íå îáðàçóþòñÿ ïðè òåì- ïåðàòóðàõ îòæèãà íèæå 300 îÑ. Ýòî ïîçâîëÿåò îáúÿñíèòü ñîâîêóïíîñòü ïîëó÷åí- íûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ ñëåäóþùèì îáðà- çîì. Ïî-âèäèìîìó, â èññëåäîâàííûõ íåîäíîðîäíûõ îáðàçöàõ èìååò ìåñòî êàê èíäóöèðîâàííûé äûðî÷- íûìè ñîñòîÿíèÿìè äàëüíèé ìàãíèòíûé ïîðÿäîê ìî- ìåíòîâ Mn â òâåðäîì ðàñòâîðå GaxMn1–xAs, òàê è ôåððîìàãíåòèçì êëàñòåðîâ MnAs è MnxGa1–x. Êàê ñëåäóåò èç òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòè íàìàãíè÷åí- íîñòè íàñûùåíèÿ, ôåððîìàãíèòíûé ïîðÿäîê, ñâÿ- çàííûé ñ êèíåìàòè÷åñêèì [16] èëè çèíåðîâñêèì îá- ìåíîì, ïîäàâëÿåòñÿ ïðè TC1 � 40 Ê, ÷òî ñîãëàñóåòñÿ ñî çíà÷åíèÿìè õàðàêòåðíûõ òåìïåðàòóð, ïðè êîòî- ðûõ íàáëþäàþòñÿ îñîáåííîñòè â çàâèñèìîñòè R(T) è àíîìàëüíûé ýôôåêò Õîëëà. Ïðè òåìïåðàòóðàõ âûøå � 40 Ê íàìàãíè÷åííîñòü íàñûùåíèÿ îïðåäå- ëÿåòñÿ â îñíîâíîì ôåððîìàãíèòíûìè êëàñòåðàìè, ïðè÷åì â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð 40–315 Ê îñíîâíóþ ðîëü, ïî-âèäèìîìó, èãðàþò êëàñòåðû MnAs (TC2 � � 315 Ê) ïðè íåçíà÷èòåëüíîì êîëè÷åñòâå cóïåðïà- ðàìàãíèòíûõ êëàñòåðîâ MnxGa1–x. Íàëè÷èå ïåòëè ãèñòåðåçèñà ïðè Ò > 300 Ê, ïðè÷åì ñ äîñòàòî÷íî âû- ñîêîé êîýðöèòèâíîé ñèëîé, óêàçûâàåò íà îáðàçî- âàíèå ôåððîìàãíèòíûõ êëàñòåðîâ MnxGa1–x [21]. Òåì íå ìåíåå î÷åâèäíî, ÷òî îáúÿñíåíèå ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ äàííûõ ñòðóêòóð òðåáóåò äàëüíåéøåãî èñ- ñëåäîâàíèÿ â îáëàñòè âûñîêèõ òåìïåðàòóð. Îáðàùàåò íà ñåáÿ âíèìàíèå òî, ÷òî øèðèíà ãèñ- òåðåçèñà íà êðèâîé M(H) â åå öåíòðàëüíîé ÷àñòè ìåíüøå, ÷åì â îáëàñòè, áëèçêîé ê âûõîäó íà íà- ñûùåíèå. Ïîäîáíàÿ ôîðìà êðèâîé ãèñòåðåçèñà òè- ïè÷íà äëÿ ñëó÷àÿ íàëè÷èÿ â ìàòåðèàëå øèðîêîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ìàãíèòíûõ ãðàíóë ïî ðàçìåðàì. Âûøå ðàçáèðàëñÿ ñëó÷àé, êîãäà îòäåëüíûå ìàãíèòî- óïîðÿäî÷åííûå îáëàñòè ôîðìèðóþòñÿ íàëè÷èåì ãðàíóë ôåððîìàãíèòíîãî ìåòàëëà, îäíàêî äàæå â ñëó÷àå îòñóòñòâèÿ ïîäîáíûõ ãðàíóë èíîãî õèìè÷å- ñêîãî ñîñòàâà ïî ñðàâíåíèþ ñ ñîñòàâîì ïîëóïðî- âîäíèêîâîé ìàòðèöû ìîãóò ñóùåñòâîâàòü îòäåëüíûå îáëàñòè, âíóòðè êîòîðûõ èìååò ìåñòî ëîêàëüíîå ôåððîìàãíèòíîå óïîðÿäî÷åíèå. Ïîäîáíûé øèðîêèé ðàçáðîñ ðàçìåðîâ ìàãíèòíûõ, ñëàáîâçàèìîäåéñò- âóþùèõ îáëàñòåé, ñêîðåå âñåãî, ÿâëÿåòñÿ ïðè÷èíîé óêàçàííîé îñîáåííîñòè ãèñòåðåçèñíîé êðèâîé (ñó- æåíèå âáëèçè íóëåâîãî ïîëÿ). 1.6. Ñëîé êâàíòîâûõ òî÷åê, äåëüòà-ëåãèðîâàííûé Mn Âòîðîé òèï îáðàçöîâ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñëîé êâàíòîâûõ òî÷åê, ñôîðìèðîâàííûé ÌÎÑ-ãèäðèä- íîé ýïèòàêñèåé, äåëüòà-ëåãèðîâàííûé ìàðãàíöåì ñ áàðüåðîì 10 íì. Äëÿ óâåëè÷åíèÿ êîíöåíòðàöèè äû- ðîê è ïðîâîäèìîñòè îáðàçöû äîïîëíèòåëüíî ëåãèðî- âàëèñü äåëüòà-ñëîåì óãëåðîäà ñ áàðüåðîì òàêæå 10 íì, ðàñïîëîæåííûì ñ äðóãîé ñòîðîíû îò ñëîÿ êâàíòîâûõ òî÷åê. Ñâåðõó îáðàçöû çàêðûâàëèñü ïî- êðîâíûì ñëîåì. Â ðåçóëüòàòå ôîðìèðîâàíèÿ êâàí- òîâûõ òî÷åê è ñìà÷èâàþùåãî ñëîÿ îáðàçóåòñÿ êâàí- òîâàÿ ÿìà, îáëàäàþùàÿ ëàòåðàëüíîé ïðîâîäèìîñòüþ ð-òèïà [22]. Ðÿä ïàðàìåòðîâ èññëåäîâàííûõ îáðàç- öîâ ïðèâåäåí â òàáë. 2. 244 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 2/3 Â.À. Êóëüáà÷èíñêèé, Ï.Â. Ãóðèí, Ï.Ì. Òàðàñîâ, À.Á. Äàâûäîâ, Þ.À. Äàíèëîâ, Î.Â. Âèõðîâà –8 –8 –6 –4 –4 –2 0 0 2 4 4 6 8 8–8 –8 –4 –4 0 0 4 4 8 8 10 K 80 K 100 K 200 K 300 K 400 K B, Të B, Të M , e m u � M , e m u Ðèñ. 5. Çàâèñèìîñòü ìàãíèòíîãî ìîìåíòà îáðàçöà îò ìàã- íèòíîãî ïîëÿ äëÿ îáðàçöà 419 (äèàìàãíèòíûé âêëàä GaAs âû÷òåí). Íà âñòàâêå ïîêàçàíà ïåòëÿ ãèñòåðåçèñà ïðè Ò = 10 Ê. Íàëè÷èå êâàíòîâûõ òî÷åê ïîäòâåðæäàåòñÿ ñïåêòðàìè ôîòîëþìèíåñöåíöèè, ïðèâåäåííûìè íà ðèñ. 6, ïî êîòîðûì ìîæíî îïðåäåëèòü ðàçìåðû òî- ÷åê [22]. Óâåëè÷åíèå ñîäåðæàíèÿ Mn ïðèâîäèò ê ñóùåñòâåííîìó îñëàáëåíèþ èíòåíñèâíîñòè ôîòî- ëþìèíåñöåíöèè. Â òàêèõ îáðàçöàõ íàáëþäàþòñÿ òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ïðîâîäèìîñòè ñ ïåðåãè- áîì (îòìå÷åí ñòðåëêîé) ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ (ðèñ. 7). Ýòà îñîáåííîñòü — ïðîÿâëåíèå ôåððîìàã- íèòíîãî ïåðåõîäà â ñëîå Mn â ïðîâîäèìîñòè ñëîÿ êâàíòîâûõ òî÷åê (ñì. ðèñ. 2 è ðàáîòû [5,12,23]). Îòìåòèì, ÷òî ñîïðîòèâëåíèå îáðàçöà 612 áåç Mn ñòàíîâèòñÿ íåèçìåðèìûì óæå ïðè Ò = 60 Ê. Ïîñëå ïåðåõîäà íàáëþäàåòñÿ àêòèâàöèîííîå ïîâåäåíèå ñ ýíåðãèåé àêòèâàöèè 15–25 ýÂ, ÷òî ïðèáëèçèòåëüíî ñîîòâåòñòâóåò àêòèâàöèè ñ àêöåïòîðíîãî óðîâíÿ Mn íà ðàçìåðíî-êâàíòîâàííûé óðîâåíü â êâàíòîâîé ÿìå, îáðàçîâàííîé ñìà÷èâàþùèì ñëîåì è ñëîåì êâàíòîâûõ òî÷åê. Ñ óâåëè÷åíèåì ñîäåðæàíèÿ Mn ñîïðîòèâëåíèå ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå ïîñëåäî- âàòåëüíî óìåíüøàåòñÿ, à ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ âíà÷àëå óìåíüøàåòñÿ, à ïîòîì íà÷èíàåò ðàñòè. Êàê îáñóæäàëîñü âî âòîðîì ïóíêòå, ýòî ñâÿçàíî ñ ðîñòîì ôëóêòóàöèîííîãî ïîòåíöèàëà. Ñîïðîòèâëåíèå ïðè ãåëèåâûõ òåìïåðàòóðàõ ñëîåâ êâàíòîâûõ òî÷åê áîëü- øå ïî ñðàâíåíèþ ñ êâàíòîâîé ÿìîé (çà èñêëþ÷åíèåì îáðàçöà 421), à ïîäâèæíîñòè äûðîê íàìíîãî ìåíü- øå, ÷òî åñòåñòâåííî, òàê êàê òî÷êè âíîñÿò äî- ïîëíèòåëüíûé áåñïîðÿäîê â ïðîâîäÿùèé ñëîé. Ñ ïîâûøåíèåì òåìïåðàòóðû îò 4,2 Ê õîëëîâñêîå ñî- ïðîòèâëåíèå óìåíüøàåòñÿ, ÷òî ñâèäåòåëüñòâóåò î Òðàíñïîðò, ìàãíèòîòðàíñïîðò è ôåððîìàãíåòèçì â ðàçáàâëåííûõ ìàãíèòíûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 2/3 245 Òàáëèöà 2. Ïàðàìåòðû ñòðóêòóð: õîëëîâñêèå ïîäâèæíîñòè � è êîíöåíòðàöèè äûðîê p, ñîïðîòèâëåíèå íà êâàäðàò Rs ïðè ðàçíûõ òåìïåðàòóðàõ Ñòðóêòóðà Äîëÿ Mn, óñë. åä. T = 300 Ê T = 4,2 Ê �, ñì2/(Â·ñ) p, 1011 ñì–2 R s , êÎì/� �, ñì2/(Â·ñ) p, 1011 ñì–2 R s , êÎì/� 612 0 202 2,70 115 Íå èçìåðèìî Íå èçìåðèìî Íå èçìåðèìî 615 0,5 449 18,3 7,60 2580 1,82 13,3 616 1,0 285 37,4 5,86 3270 1,47 13,0 617 2,0 334 39,6 4,71 493 1,63 77,6 0 100 200 300 10 3 10 4 617 616 615 T, K 612 R , Î ì / s � Ðèñ. 7. Çàâèñèìîñòè ñîïðîòèâëåíèÿ íà êâàäðàò îò òåìïå- ðàòóðû äëÿ îáðàçöà áåç Mn (612) è òðåõ îáðàçöîâ 615–617 ñ ðàçëè÷íûì ñîäåðæàíèåì Mn. Ñòðåëêîé ïîêà- çàí ïåðåãèá. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 10 –3 10 –2 10 –1 10 0 617 616 615 È í òå í ñè âí î ñò ü, î òí . å ä . E, ýÂ 612 Ðèñ. 6. Ñïåêòðû ôîòîëþìèíåñöåíöèè ñòðóêòóð ñî ñëîåì êâàíòîâûõ òî÷åê. 0 2 4 6 10 20 30 B , Të 4,2 K 15 K 38 K 51 K 617 R , ê Î ì / H � Ðèñ. 8. Ïîÿâëåíèå àíîìàëüíîãî ýôôåêòà Õîëëà ó îáðàç- öà 617 ïðè ïîâûøåíèè òåìïåðàòóðû. ðîñòå êîíöåíòðàöèè äûðîê, â òî æå âðåìÿ àíîìàëü- íîãî ýôôåêòà Õîëëà íåò. Àíîìàëüíûé ýôôåêò Õîë- ëà ïîÿâëÿåòñÿ ïðè T > 25 Ê (ðèñ. 8). Îòðèöàòåëüíîå ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèå íàáëþäàåòñÿ ïðè íèçêèõ òåì- ïåðàòóðàõ äî Ò � 25 Ê, à äàëåå ïåðåõîäèò â ïîëîæè- òåëüíîå (ðèñ. 9). Ïîëîæèòåëüíîå ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèå õàðàêòåð- íî äëÿ ãðàíóëèðîâàííûõ [24] è íåóïîðÿäî÷åííûõ ìàòåðèàëîâ [25] è íå ñâÿçàíî ñ ôåððîìàãíèòíûì ñî- ñòîÿíèåì îáðàçöà. Îòìåòèì, ÷òî âíåñåíèå ñóùåñòâåííîãî áåñïîðÿä- êà â ïðîâîäÿùèé ñëîé íå èçìåíèëî òåìïåðàòóðíûå èíòåðâàëû íàáëþäåíèÿ àíîìàëüíîãî ýôôåêòà Õîë- ëà è ÎÌÑ, ÷òî ïîäòâåðæäàåò ñäåëàííûé â ï. 1.2 âû- âîä î ïðèíöèïèàëüíîé ðîëè ôëóêòóàöèîííîãî ïî- òåíöèàëà, ñîçäàâàåìîãî â ñëîå Mn, äëÿ îáúÿñíåíèÿ òðàíñïîðòíûõ ñâîéñòâ ñëîÿ äûðîê, îòäåëåííûõ îò ýòîãî ñëîÿ áàðüåðîì. 2. Ôåððîìàãíåòèçì è àíîìàëüíûé òðàíñïîðò â ñòðóêòóðàõ íà îñíîâå GaAs, èîííî-èìïëàíòèðîâàííûõ Mn è Mg 2.1. Èîííàÿ èìïëàíòàöèÿ è äåôåêòíîñòü Ðàçëè÷íûìè èññëåäîâàòåëÿìè áûëî ïîêàçàíî, ÷òî ôåððîìàãíèòíàÿ òåìïåðàòóðà Êþðè TC â òâåð- äûõ ðàñòâîðàõ Ga1–xMnxAs óâåëè÷èâàåòñÿ êàê ïðè ðîñòå êîíöåíòðàöèè äûðîê, òàê è ïðè óâåëè÷åíèè ñîäåðæàíèÿ Mn [26]. Ïîýòîìó îáû÷íî èñïîëüçóþò äîáàâî÷íîå ëåãèðîâàíèå äëÿ óâåëè÷åíèÿ êîíöåíòðà- öèè äûðîê. Óâåëè÷åíèå äûðî÷íîé êîíöåíòðàöèè âîçìîæíî òàêæå ïðè óìåíüøåíèè äåôåêòíîñòè ñòðóêòóð. Òàêîé ýôôåêò íàáëþäàåòñÿ ïðè âûðàùè- âàíèè ñòðóêòóð ìåòîäîì MEE (migration-enchanced epitaxy) [27,28]. Äðóãîé ìåòîä — ìîëåêóëÿðíî-ëó- ÷åâàÿ ýïèòàêñèÿ ñ ïîñëåäóþùèì íèçêîòåìïåðàòóð- íûì îòæèãîì, ñ ïîìîùüþ êîòîðîé íåäàâíî ïîëó÷åíà òåìïåðàòóðà Êþðè TC = 250 Ê â ãåòåðîñòðóêòóðàõ GaAs ñ Mn [10]. Ïåðñïåêòèâíûé ìåòîä ïîëó÷åíèÿ ôåððîìàãíèò- íûõ ñòðóêòóð íà îñíîâå GaAs — èîííàÿ èìïëàí- òàöèÿ. Ýòîò ìåòîä óñïåøíî èñïîëüçîâàëñÿ äëÿ ïî- ëó÷åíèÿ ôåððîìàãíèòíûõ îáðàçöîâ ñ äûðî÷íîé ïðîâîäèìîñòüþ GaP [29] è (Ga,Mn)As [30–32]. Õîòÿ Mn ÿâëÿåòñÿ àêöåïòîðîì â GaAs, êîíöåíòðà- öèè ïîëó÷àþùèõñÿ äûðîê îêàçûâàåòñÿ íåäîñòàòî÷- íî, òàê êàê ýôôåêòèâíîñòü Mn íèçêàÿ èç-çà âîç- íèêàþùèõ êîìïåíñèðóþùèõ äåôåêòîâ [33–35]. Êîìïåíñèðóþùèìè äåôåêòàìè ìîãóò áûòü àíòè- ñòðóêòóðíûå äåôåêòû AsGa (ýòè äåôåêòû ïðåîáëà- äàþò â ñëó÷àå íèçêîòåìïåðàòóðíîé ìîëåêóëÿðíî- ëó÷åâîé ýïèòàêñèè). Ìîãóò áûòü òàêæå ìåæäîóçåëü- íûå àòîìû Mni è Asi (äîíîðû). Â ñëó÷àå æå èîííîé èìïëàíòàöèè êîìïåíñèðóþùèå äåôåêòû — ýòî îñòà- òî÷íûå (âûæèâøèå ïîñëå îòæèãà) ãëóáîêèå äîíîðû AsGa è ãëóáîêèå àêöåïòîðû GaAs, îáðàçóþùèåñÿ íå- ïîñðåäñòâåííî â àêòàõ òîðìîæåíèÿ èîíîâ [36]. Â ïðèíöèïå, ýòè äâà òèïà àíòèñòðóêòóðíûõ äåôåêòîâ ïðèñóòñòâóþò ïðèáëèçèòåëüíî â îäèíàêîâûõ êîëè- ÷åñòâàõ. Â ñëó÷àå ñëîåâ ð-òèïà (Ga,Mn)As â êà÷åñò- âå êîìïåíñèðóþùèõ äåôåêòîâ ìîãóò ðàáîòàòü êàê AsGa, òàê è ìåæäîóçåëüíûå àòîìû. Èññëåäîâàííûå ñòðóêòóðû áûëè ñôîðìèðîâàíû èîííîé èìïëàíòàöèåé Mn+ c ýíåðãèåé 100 êýÂ è äî- çîé 1016 ñì–2 â GaAs ñ îðèåíòàöèåé ïîâåðõíîñòè (100). Äîáàâî÷íàÿ èìïëàíòàöèÿ Mg èñïîëüçîâàëàñü äëÿ óâåëè÷åíèÿ êîíöåíòðàöèè äûðîê. Ýíåðãèÿ èî- íîâ Mg+ ñîñòàâëÿëà 45 êýÂ è áûëà ïîäîáðàíà òàê, ÷òîáû ðàñïðåäåëåíèå èîíîâ Mn+ è Mg+ â êðèñòàëëå ñîâïàäàëè. Äîçû äîáàâî÷íî èìïëàíòèðîâàííîãî Mg è íåêîòîðûå ïàðàìåòðû îáðàçöîâ ïðèâåäåíû â òàáë. 3. 246 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 2/3 Â.À. Êóëüáà÷èíñêèé, Ï.Â. Ãóðèí, Ï.Ì. Òàðàñîâ, À.Á. Äàâûäîâ, Þ.À. Äàíèëîâ, Î.Â. Âèõðîâà 0 1 2 3 4 5 6 –0,1 0 0,1 0,2 0,3 B , Të 53 K 36 K 4,2 K 16 K 617 0 2 4 6 –0,15 –0,10 –0,05 0 0,05 0,10 45 K 31 K 24 K 14 K 4,2 K [R (B )– R (0 )] /R (0 ) [R (B )– R (0 )] /R (0 ) B, Të 616 à á Ðèñ. 9. Ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèå îáðàçöîâ 617 è 616 ïðè ðàçíûõ òåìïåðàòóðàõ. Òàáëèöà 3. Ïàðàìåòðû èîííî-èìïëàíòèðîâàííûõ ñòðóêòóð: òåìïåðàòóðà îòæèãà Òà, ñîïðîòèâëåíèå íà êâàäðàò Rs ¹ îáðàçöà Äîçà Mg, 1014/ñì2 T a , �C R s , êÎì/� 300 Ê 77 Ê 4,2 Ê 1 0 700 3,93 2360 Íå èçìåðèìî 5 0 800 1,30 12 Íå èçìåðèìî 13 3 800 1,27 9,1 Íå èçìåðèìî 14 10 700 5,07 29,5 Íå èçìåðèìî 15 10 725 2,90 8,7 Íå èçìåðèìî 16 10 750 2,38 20,5 29500 Îáðàçöû ïîäâåðãàëèñü áûñòðîìó òåðìè÷åñêî- ìó îòæèãó ïðè òåìïåðàòóðå Ta îò 700 äî 800 C, ÷òî ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ òâåðäûõ ðàñòâîðîâ Ga1–xMnxAs è êëàñòåðîâ MnAs [30–32]. Áåç äîáà- âî÷íîé èìïëàíòàöèè Mg ñîïðîòèâëåíèå îáðàçöîâ áûñòðî âîçðàñòàåò ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû, äîñòèãàÿ äåñÿòêîâ êèëîîì ïðè 77 Ê (òàáë. 3, îáðà- çåö 1, ðèñ. 10,à). Óâåëè÷åíèå òåìïåðàòóðû îòæèãà ñ 700 äî 800 C ñóùåñòâåííî óìåíüøàåò ñîïðîòèâëå- íèå (òàáë. 3, îáðàçåö 5), à òàêæå ïðèâîäèò ê âîçíèê- íîâåíèþ îñîáåííîñòè â çàâèñèìîñòè (Ò). Íî âñå æå ïðè Ò < 50 Ê íîñèòåëè òîêà ïîëíîñòüþ âûìåðçàþò (ðèñ. 10,á). Òîëüêî äîáàâî÷íàÿ èìïëàíòàöèÿ Mg ïîíèæàåò ñîïðîòèâëåíèå â äåñÿòêè ðàç (ñì. òàáë. 3) è ñîïðîòèâëåíèå ñòàíîâèòñÿ èçìåðèìûì âïëîòü äî íèçêèõ òåìïåðàòóð. Ïîâåðõíîñòíàÿ ìîðôîëîãèÿ îáðàçöîâ èññëåäîâà- íà íà àòîìíî-ñèëîâîì è ìàãíèòíî-ñèëîâîì ìèêðî- ñêîïàõ ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå. Îáíàðóæåíî, ÷òî íà ïîâåðõíîñòè ñôîðìèðîâàíû êëàñòåðû âû- ñîòîé äî 50 íì è äèàìåòðîì äî 300 íì (ðèñ. 11,à). Íåêîòîðûå èç íàáëþäàåìûõ â àòîìíî-ñèëîâîé ìèê- ðîñêîï êëàñòåðîâ ïîêàçûâàþò ìàãíèòíûé êîíòðàñò è ÿâëÿþòñÿ îäíîäîìåííûìè ôåððîìàãíåòèêàìè (ðèñ. 11,á). Òðàíñïîðò, ìàãíèòîòðàíñïîðò è ôåððîìàãíåòèçì â ðàçáàâëåííûõ ìàãíèòíûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 2/3 247 0 100 200 300 1 2 á Îáðàçåö 5 100 200 300 0 1 2 T , K T , K R , 1 0 Î ì / s 6 � R , 1 0 Î ì / s 4 � Îáðàçåö 1 à Ðèñ. 10. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîcòè ñîïðîòèâëåíèÿ îá- ðàçöîâ, èìïëàíòèðîâàííûõ òîëüêî Mn è îòîææåííûõ ïðè Ò = 700 (à) è 800 (á) �Ñ. 2,50 ìêì 2,50 ìêì 2,50 ìêì 2,50 ìêì 1,25 ìêì 1,25 ìêì 1,25 ìêì 1,25 ìêì0 0 62,46 ìêì 0 ìêì à á –3,04 íA –3,09 íA Ðèñ. 11. Èçîáðàæåíèå ó÷àñòêà ïîâåðõíîñòè èîííî-èìïëàíòèðîâàííîãî Mn è Mg îáðàçöà, ïîëó÷åííîå ïðè ïîìîùè àòîìíîãî ñèëîâîãî ìèêðîñêîïà (à), è òîò æå ó÷àñòîê ïðè ñêàíèðîâàíèè íà àòîìíîì ìàãíèòíîì ìèêðîñêîïå (á). 2.2. Âûñîêîòåìïåðàòóðíûé ôåððîìàãíåòèçì Âî âñåì èññëåäîâàííîì èíòåðâàëå òåìïåðàòóð âïëîòü äî 400 Ê (îãðàíè÷åíèå ÑÊÂÈÄà) íàáëþäà- ëèñü ïåòëè ãèñòåðåçèñà, õàðàêòåðíûå äëÿ ôåððî- ìàãíåòèêà (ðèñ. 12). Èçìåðåíèå òåìïåðàòóðíîé çà- âèñèìîñòè íàìàãíè÷åííîñòè (âñòàâêà íà ðèñ. 1) â ìàãíèòíîì ïîëå (FC) è íóëåâîì ìàãíèòíîì ïîëå (ZFC) ïîêàçûâàåò ôåððîìàãíèòíûé ïåðåõîä ïðè Ò � 50 Ê, õàðàêòåðíûé äëÿ òâåðäûõ ðàñòâîðîâ Ga1–xMnxAs. Îäíàêî è ïðè áîëåå âûñîêèõ òåìïåðà- òóðàõ â îáðàçöàõ íàáëþäàþòñÿ õàðàêòåðíûå äëÿ ôåððîìàãíåòèêà ïåòëè ãèñòåðåçèñà. Ôåððîìàãíå- òèçì ïðè áîëåå âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ, êàê è â ñòðóêòóðàõ ñ êâàíòîâûìè ÿìàìè, ñâÿçàí ñ íàëè÷èåì â îáðàçöàõ ôåððîìàãíèòíûõ êëàñòåðîâ MnAs è MnxGa1–x. Â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð 50–315 Ê íàìàã- íè÷åííîñòü íàñûùåíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ â îñíîâíîì êëàñòåðàìè MnAs, ÷àñòè÷íî ïàðàìàãíèòíîé ìàòðè- öåé è íåçíà÷èòåëüíûì êîëè÷åñòâîì cóïåðïàðàìàã- íèòíûõ êëàñòåðîâ MnxGa1–x. Êàê óêàçûâàëîñü, òåì- ïåðàòóðà Êþðè â MnxGa1–x óâåëè÷èâàåòñÿ ñ ðîñòîì ñîäåðæàíèÿ Mn è, íàïðèìåð, ïðè 56% Mn ñîñòàâ- ëÿåò óæå 600 Ê [21]. Ðîñò íàìàãíè÷åííîñòè íàñû- ùåíèÿ ïðè Ò > 300 Ê êîñâåííî ìîæåò ñâèäåòåëüñò- âîâàòü î òîì, ÷òî ýòè êëàñòåðû ìåòàñòàáèëüíû. Âîçìîæíî, ýòî îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî ñòàáèëüíàÿ ôåððîìàãíèòíàÿ ôàçà â MnxGa1–x íàáëþäàåòñÿ òîëüêî ïðè x = 0,54–0,60 [21]. Â èññëåäîâàííûõ íåîäíîðîäíûõ îáðàçöàõ èìååò ìåñòî êàê èíäóöèðîâàííûé äûðêàìè äàëüíèé ìàã- íèòíûé ïîðÿäîê ìàãíèòíûõ ìîìåíòîâ Mn â Ga1–xMnxAs, òàê è ôåððîìàãíåòèçì êëàñòåðîâ MnAs è MnxGa1–x. Êàê ñëåäóåò èç òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòè ìàãíèòíîãî ìîìåíòà, äàëüíèé ôåððî- ìàãíèòíûé ïîðÿäîê ïîäàâëÿåòñÿ ïðè TC � 50 Ê, ò.å. ïðè çíà÷åíèè TC, òèïè÷íîì äëÿ îäíîðîäíîãî ìàãíå- òèçìà â ïëåíêàõ Ga1–xMnxAs, ïîëó÷åííûõ ìåòîäîì ëàçåðíîé àáëÿöèè èëè ðàñïûëåíèåì. 2.3. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ñîïðîòèâëåíèÿ è àíîìàëüíûé ýôôåêò Õîëëà Âî âñåõ îáðàçöàõ íàáëþäàåòñÿ ïðîâîäèìîñòü ð-òèïà. Ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû ñîïðîòèâëå- íèå íà êâàäðàò Rs óâåëè÷èâàåòñÿ è ïðè Ò � TC â Ga1–xMnxAs íàáëþäàåòñÿ õàðàêòåðíûé äëÿ ôåððî- ìàãíèòíîãî ïåðåõîäà [5,12,37] èçëîì (ðèñ. 13, ñì. òàêæå ðèñ. 2 è 8). Îäíèì èç ìåòîäîâ îáíàðóæåíèÿ ñïèí-ïîëÿðèçî- âàííûõ íîñèòåëåé ÿâëÿåòñÿ àíîìàëüíûé ýôôåêò Õîëëà (ñì. ôîðìóëó (1)). Ýêñïåðèìåíòàëüíî îí ïðîÿâëÿåòñÿ â îòêëîíåíèè çàâèñèìîñòè îò ëèíåéíîé (ïóíêòèð íà ðèñ. 14) è âûõîäå íà ëèíåéíóþ çàâèñè- ìîñòü ïîñëå íàñûùåíèÿ íàìàãíè÷åííîñòè îáðàçöà. Â èññëåäîâàííûõ îáðàçöàõ àíîìàëüíûé ýôôåêò Õîë- ëà íàáëþäàåòñÿ äî � 200 Ê è ïîêàçûâàåò âëèÿíèå íà äûðêè ôåððîìàãíèòíîé ôàçû â îáðàçöå. Äî òåìïå- ðàòóðû � 50 Ê ýòî ôåððîìàãíåòèçì òâåðäîãî ðàñòâî- ðà Ga1–xMnxAs. Âûøå ýòîé òåìïåðàòóðû ôåððîìàã- íèòíûìè îñòàþòñÿ êëàñòåðû MnAs è MnGa, íî èõ âëèÿíèå íà íîñèòåëè òîêà ìåíüøå ââèäó íàëè÷èÿ áàðüåðîâ Øîòòêè íà ïîâåðõíîñòè è áîëåå ñëàáîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ñ äûðêàìè. Îòìåòèì, ÷òî â îäíî- ðîäíûõ òâåðäûõ ðàñòâîðàõ Ga1–xMnxAs àíîìàëü- íûé ýôôåêò Õîëëà âîçìîæíî íàáëþäàòü è âûøå òåìïåðàòóðû Êþðè, â ïàðàìàãíèòíîé îáëàñòè [38]. Åñòåñòâåííî, ÷òî â ýòîé îáëàñòè àíîìàëüíûé ýôôåêò Õîëëà ñóùåñòâåííî ìåíüøå, òàê êàê íàìàãíè÷åí- íîñòü ìàòðèöû óìåíüøàåòñÿ ñ ðîñòîì òåìïåðàòóðû. Îòìåòèì, ÷òî âî âñåõ îáðàçöàõ ïðè òåìïåðàòó- ðàõ íèæå òåìïåðàòóðû Êþðè òâåðäîãî ðàñòâîðà Ga1–xMnxAs (ïðèáëèçèòåëüíî ñîîòâåòñòâóþùåé ïå- ðåãèáó íà òåìïåðàòóðíûõ çàâèñèìîñòÿõ ñîïðîòèâëå- 248 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 2/3 Â.À. Êóëüáà÷èíñêèé, Ï.Â. Ãóðèí, Ï.Ì. Òàðàñîâ, À.Á. Äàâûäîâ, Þ.À. Äàíèëîâ, Î.Â. Âèõðîâà –8 –4 0 4 8 –30 –20 –10 0 10 20 30 0 100 200 300 400 –30 –25 –20 –15 –10 –5 ZFC FC T, K T = 5 K T = 10 K T = 40 K T = 80 K T = 100 K T = 200 K T = 300 K T = 400 K B, Të M , e m u � M , � e m u Ðèñ. 12. Çàâèñèìîñòü íàìàãíè÷åííîñòè Ì îò ìàãíèòíîãî ïîëÿ äëÿ ðàçíûõ òåìïåðàòóð (äèàìàãíèòíûé âêëàä GaAs âû÷òåí). Íà âñòàâêå ïîêàçàíû êðèâûå íàìàãíè÷åííîñòè îáðàçöà 16 ïðè îõëàæäåíèè â íóëåâîì ìàãíèòíîì ïîëå (ZFC) è â ìàãíèòíîì ïîëå (FC). 0 100 200 300 1 10 100 1000 13 16 15 14 5 T ,K R , ê Î ì / s � Ðèñ. 13. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ñîïðîòèâëåíèÿ íà êâàäðàò Rs îáðàçöîâ 5, 13–16. íèÿ, ðèñ. 2) íàáëþäàåòñÿ àêòèâàöèîííàÿ çàâèñè- ìîñòü ñîïðîòèâëåíèÿ îò òåìïåðàòóðû. Àíîìàëüíàÿ ÷àñòü ýôôåêòà Õîëëà â èññëåäîâàííûõ îáðàçöàõ ïî- õîæà íà íàáëþäàâøóþñÿ â GaSb è GaAs ñ Mn [39,40]. Îäíàêî â ýòèõ ðàáîòàõ èññëåäîâàëèñü îá- ðàçöû ñ âûñîêîé êîíöåíòðàöèåé ìàðãàíöà, ïðåâû- øàþùåé ïîðîãîâîå çíà÷åíèå ïåðåõîäà ìåòàëë—èçî- ëÿòîð. Â íàøåì ñëó÷àå ñèòóàöèÿ ñèëüíî îòëè÷àåòñÿ, ïîñêîëüêó íàáëþäàåòñÿ àêòèâàöèîííîå ïîâåäåíèå ñîïðîòèâëåíèÿ. Çíàêè íîðìàëüíîãî è àíîìàëüíîãî ýôôåêòîâ Õîëëà ñîâïàäàþò, êàê è â ñëó÷àå î÷åíü âûñîêîãî ñîäåðæàíèÿ Mn [40]. Íà ðèñ. 15 ïîêàçàíî ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèå îä- íîãî èç îáðàçöîâ ïðè íåñêîëüêèõ òåìïåðàòóðàõ. Ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ íàáëþäàåòñÿ ñèëüíîå îòðèöàòåëüíîå ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèå, ñâÿçàííîå ñî ñïèíçàâèñèìûì ðàññåÿíèåì. Îáû÷íî â ñòðóêòóðàõ (Ga,Mn)As îòðèöàòåëüíîå ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèå íåâåëèêî, ñîñòàâëÿåò íå áîëåå 10% [41], è îáúÿñíÿ- åòñÿ ñïèíçàâèñèìûì ðàññåÿíèåì â ðàìêàõ òåîðèè [42]. Â èññëåäîâàííûõ îáðàçöàõ íàáëþäàåòñÿ êî- ëîññàëüíîå îòðèöàòåëüíîå ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèå, êàê è â ìàíãàíèòàõ [13], íî ñ âûõîäîì íà íàñûùå- íèå. Ïîäîáíîå ÎÌÑ ñ âûõîäîì íà íàñûùåíèå íà- áëþäàëîñü ïðè ñïèíçàâèñèìîì ìåæäóãðàíóëüíîì òóííåëèðîâàíèè â ïîëèêðèñòàëëè÷åñêîì ôåððîìàã- íåòèêå (Ba0,8Sr0,2)2FeMoO6 [43] è ìîæåò îáúÿñíèòü íàáëþäàþùååñÿ êîëîññàëüíîå îòðèöàòåëüíîå ìàãíè- òîñîïðîòèâëåíèå. Ïðè òåìïåðàòóðå îêîëî 34 Ê çíàê ìàãíèòîñî- ïðîòèâëåíèÿ èçìåíÿåòñÿ ñ îòðèöàòåëüíîãî íà ïîëî- æèòåëüíûé. Ïîëîæèòåëüíîå ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèå ñâÿçàíî ñ ãåîìåòðè÷åñêèì ýôôåêòîì â íåîäíîðîä- íûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ [25] è õàðàêòåðíî äëÿ ãðàíó- ëèðîâàííûõ ïðîâîäíèêîâ [24]. Ñ íàøåé òî÷êè çðåíèÿ, ýêñïåðèìåíòàëüíûå ôàê- òû ñâèäåòåëüñòâóþò î íàëè÷èè ôëóêòóàöèîííîãî ïî- òåíöèàëà â ïðîâîäèìîñòè è íåîäíîðîäíîå ðàñïðåäå- ëåíèå Mn èãðàåò ñóùåñòâåííóþ ðîëü â òðàíñïîðòå. Ïîñêîëüêó ïðîâîäèìîñòü äûðî÷íàÿ, à Mn — àêöåï- òîð, òî ìàêñèìàëüíàÿ ëîêàëüíàÿ êîíöåíòðàöèÿ Mn ñîîòâåòñòâóåò ìèíèìóìó ïîòåíöèàëüíîãî ðåëüåôà, ïîýòîìó íîñèòåëè òîêà äâèæóòñÿ ïî êâàçèîäíîìåð- íîìó ïåðêîëÿöèîííîìó êëàñòåðó ñ ìàêñèìàëüíûì ñîäåðæàíèåì Mn. Òàêèì îáðàçîì, óâåëè÷åíèå êîí- öåíòðàöèè Mn, êàê â öåëîì, òàê è ëîêàëüíîå, âåäåò ê óñèëåíèþ ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ è ïðîÿâëåíèþ àêòè- âàöèè. Áåñïîðÿäîê è ôëóêòóàöèîííûé ïîòåíöèàë óâåëè÷èâàþòñÿ, ÷òî ïðèâîäèò ê àíîìàëüíîìó ýô- ôåêòó Õîëëà. 3. Ôåððîìàãíåòèçì â ðàçáàâëåííûõ ìàãíèòíûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ íà îñíîâå Bi2Te3 è Sb2Te3 3.1. Òåëëóðèäû âèñìóòà è ñóðüìû Ñëîèñòûå ïîëóïðîâîäíèêè òèïà Bi2Te3 è Sb2Te3 èìåþò ðîìáîýäðè÷åñêóþ ñòðóêòóðó (ïðîñòðàíñòâåí- íàÿ ãðóïïà ñèììåòðèè R m D d3 3 5� ) ñ îñÿìè ñèììåò- ðèè âòîðîãî C2 è òðåòüåãî C3 ïîðÿäêà. Êðèñòàëëû Sb2Te3 âñåãäà èìåþò ð-òèï ïðîâîäèìîñòè èç-çà âû- ñîêîé êîíöåíòðàöèè òî÷å÷íûõ çàðÿæåííûõ äåôåê- Òðàíñïîðò, ìàãíèòîòðàíñïîðò è ôåððîìàãíåòèçì â ðàçáàâëåííûõ ìàãíèòíûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 2/3 249 0 2 4 6 –0,5 0 0,5 1,0 1,5 2,0 29 K 34 K 56 K [R (B )– R (0 )] /R (0 ) B, Të 49 K Ðèñ. 15. Îòíîñèòåëüíîå ìàãíèòîñîïðîòèâëåíèå îáðàçöà 13 ïðè ðàçíûõ òåìïåðàòóðàõ. R0 — ñîïðîòèâëåíèå â íóëå- âîì ìàãíèòíîì ïîëå. 0 2 4 6 10 20 30 195 K 128 K 84 K 59 K 41 K B, Të R , ê Î ì / H � Ðèñ. 14. Çàâèñèìîñòü õîëëîâñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ îò èí- äóêöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ â îáðàçöå 14 ïðè ðàçíûõ òåìïå- ðàòóðàõ (øòðèõîâûå ëèíèè — ëèíåéíàÿ àïïðîêñèìàöèÿ â áîëüøèõ ìàãíèòíûõ ïîëÿõ). òîâ. Ïðè÷èíà ôîðìèðîâàíèÿ òàêèõ äåôåêòîâ — ñëà- áàÿ ïîëÿðíîñòü ñâÿçåé Sb–Te. Èçìåíåíèå ïîëÿðíî- ñòè ñâÿçåé ïðè ëåãèðîâàíèè âåäåò ê èçìåíåíèþ êîí- öåíòðàöèè òî÷å÷íûõ äåôåêòîâ è, ñëåäîâàòåëüíî, ê èçìåíåíèþ êîíöåíòðàöèè äûðîê. Ïîýòîìó ëåãèðîâà- íèå ýëåìåíòîì îïðåäåëåííîé ãðóïïû Ïåðèîäè÷å- ñêîé ñèñòåìû ìîæåò ïðèâîäèòü êàê ê äîíîðíîìó, òàê è ê àêöåïòîðíîìó ýôôåêòó, âíå çàâèñèìîñòè îò íîìåðà ãðóïïû, à â ñâÿçè ñ âëèÿíèåì íà ïîëÿðíîñòü ñâÿçè. Â êà÷åñòâå ïðèìåðà ïðèâåäåì ýëåìåíò III ãðóïïû èíäèé, êîòîðûé ïðîèçâîäèò äîíîðíûé ýô- ôåêò â Sb2Te3 [44,45]. Sb2Te3 — óçêîùåëåâîé ïîëóïðîâîäíèê ñ øèðè- íîé íåïðÿìîé çàïðåùåííîé çîíû Eg = 0,25 ýÂ (ïðè 295 Ê) è Eg = 0,26 ýÂ (ïðè 4,2 Ê) [46]. Âàëåíòíàÿ çîíà ñîñòîèò èç âåðõíåé çîíû ëåãêèõ äûðîê è íèæ- íåé çîíû òÿæåëûõ äûðîê, êàæäàÿ èç êîòîðûõ øåñ- òèêðàòíî âûðîæäåíà. Ïîâåðõíîñòü Ôåðìè äëÿ îáå- èõ çîí øåñòèýëëèïñîèäíàÿ [44,47]. Êðîìå íàó÷íîãî èíòåðåñà ê èíäóöèðîâàííîìó äûðêàìè ôåððîìàãíåòèçìó â ðàçáàâëåííûõ ìàãíèò- íûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ, òåëëóðèäû âèñìóòà è ñóðü- ìû ïðåäñòàâëÿþò îñîáûé èíòåðåñ, òàê êàê èìåííî îíè îáëàäàþò íàèáîëüøåé òåðìîýëåêòðè÷åñêîé ýô- ôåêòèâíîñòüþ Z â îáëàñòè êîìíàòíûõ òåìïåðàòóð. Ëåãèðîâàíèå æåëåçîì Bi2Te3 óâåëè÷èâàåò êîýôôè- öèåíò Çååáåêà ýòîãî ìàòåðèàëà [6,8]. Áîëåå òîãî, ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ â p-Bi2Te3<Fe> îáíàðó- æåí ôåððîìàãíåòèçì [6,8,48,49]. Ïîñëå ýòîãî ôåð- ðîìàãíåòèçì áûë òàêæå íàéäåí â Sb2–xVxTe3 [50], Bi2–xMnxTe3 [51] è Sb2–xCrxTe3 [7]. Îòìåòèì, ÷òî Bi2–xGdxTe3 [52] è Sb2–xMnxTe3 [53] ôåððîìàã- íåòèçìà íå ïðîÿâèëè. Â ýòîì ðàçäåëå ðàññêàçûâàåò- ñÿ î ìàãíèòíûõ, ãàëüâàíîìàãíèòíûõ è òåðìîýëåê- òðè÷åñêèõ ñâîéñòâàõ ìîíîêðèñòàëëîâ ðàçáàâëåííûõ ìàãíèòíûõ ïîëóïðîâîäíèêîâ ð-Bi2Te3<Fe> è p-Sb2–xCrxTe3. 3.2. Îáðàçöû ñ æåëåçîì è õðîìîì Â òàáë. 4 ïðèâåäåíû çíà÷åíèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ �300 ïðè 300 Ê è �4,2 ïðè 4,2 Ê è êîýôôèöèåíòà Õîëëà RH4,2, èçìåðåííîãî â ìàãíèò- íîì ïîëå 2 Òë ïðè T = 4,2 Ê äëÿ îáðàçöîâ ð-Bi2–xFexTe3 (0 < x < 0,08) è n-Bi2–xFexSe3 (0 < x < 0,06). Ïîâûøåíèå êîíöåíòðàöèè æåëåçà â îáðàçöàõ Bi2–xFexTe3 ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ ñî- ïðîòèâëåíèÿ è êîýôôèöèåíòà Õîëëà, â òî âðåìÿ êàê óâåëè÷åíèå êîíöåíòðàöèè æåëåçà â Bi2–xFexSe3 â öåëîì óìåíüøàåò è ñîïðîòèâëåíèå, è êîýôôèöèåíò Õîëëà. Òàêèì îáðàçîì, Fe â îáîèõ ñëó÷àÿõ âåäåò ñåáÿ êàê äîíîð. Êîíöåíòðàöèÿ ýëåêòðîíîâ â n-Bi2–xFexSe3 âîçðàñòàåò, à êîíöåíòðàöèÿ äûðîê â ð-Bi2–xFexTe3 ñíèæàåòñÿ ñ ðîñòîì õ. Òàáëèöà 4. Êîíöåíòðàöèîííûå çàâèñèìîñòè óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ïðè 300 è 4,2 Ê è êîýôôèöèåíòà Õîëëà ïðè 4,2 Ê äëÿ îáðàçöîâ p-Bi2–xFexTe3 è n-Bi2–xFexSe3 Êîíöåíòðàöèÿ � 300 , ìÎì·ñì � 4,2 , ìÎì·ñì R H , ñì3 �� p-Bi 2–x Fe x Te 3 0 2,11 0,066 0,462 0,04 3,05 0,146 0,918 0,08 4,15 0,288 2,04 n-Bi 2–x Fe x Se 3 0 0,429 0,210 –0,216 0,02 0,353 0,062 –0,229 0,06 0,238 0,062 –0,275 Ñîäåðæàíèå õðîìà â êîíêðåòíûõ îáðàçöàõ Sb2–xCrxTe3 óñòàíàâëèâàëîñü ýëåêòðîííûì ìèêðî- àíàëèçàòîðîì JEOL 8621 ïîñëå ïðîâåäåíèÿ íà äàí- íîì îáðàçöå ìàãíèòíûõ è ýëåêòðè÷åñêèõ èçìåðåíèé. Èçìåðåíèÿ òàêæå ïîêàçàëè, ÷òî õðîì ðàñïðåäåëåí â îáðàçöå îäíîðîäíî. Óñòàíîâëåíî, ÷òî êîíöåíòðàöèÿ Cr ñîñòàâëÿåò 0,23 è 0,43 àò.% â äâóõ èññëåäî- âàííûõ ëåãèðîâàííûõ îáðàçöàõ, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò x = 0,0115 è 0,0215 â ôîðìóëå Sb2–xCrxTe3. Ðÿä ïà- ðàìåòðîâ îáðàçöîâ Sb2–xCrxTe3 ïðèâåäåí â òàáë. 5. Òàáëèöà 5. Óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå �4,2 ïðè T = 4,2 Ê, �300 ïðè T = 300 Ê, õîëëîâñêàÿ ïîäâèæíîñòü � è «õîëëîâñêàÿ êîíöåíòðàöèÿ» äûðîê 1/eRH ïðè T = 4,2 Ê, îïðåäåëåííîå ýêñïåðèìåíòàëüíî ñîäåðæàíèå Cr â Sb2–xCrxTe3 Îáðàçåö � 4,2 , ìêÎì·ñì � 300 , ìêÎì·ñì �, ì2/Â·ñ 1/(eR H ), 1019 ñì–3 Cr, àò.% Sb 2 Te 3 Sb 2–x Cr x Te 3 x = 0,0115 Sb 2–x Cr x Te 3 x = 0,0215 38,8 142 106 260 437 314 0,103 0,029 0,066 12,5 8,3 9,9 0 0,23 0,43 3.3. Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà p-Bi2–xFexTe3 è n-Bi2–xFexSe3 Ìàãíèòíàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü � ìîíîêðèñòàëëîâ Bi2Te3 äèàìàãíèòíà âî âñåì òåìïåðàòóðíîì èíòåðâà- ëå îò 2 äî 300 Ê, íå çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû è ñî- ñòàâëÿåò �Ñ3 � –0,45·10–6 åmu/ã (âäîëü îñè C3, ò.å. ïåðïåíäèêóëÿðíî ñëîÿì) è �Ñ2 � –0,33·10–6 åmu/ã âäîëü îñè C2. Â ëåãèðîâàííûõ æåëåçîì îáðàçöàõ ìàãíèòíàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü óâåëè÷èâàåòñÿ ñ ïîíè- æåíèåì òåìïåðàòóðû îò êîìíàòíîé äî 2 Ê, ñòà- íîâÿñü ïîëîæèòåëüíîé ñ ìàêñèìàëüíûì çíà÷åíèåì 250 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 2/3 Â.À. Êóëüáà÷èíñêèé, Ï.Â. Ãóðèí, Ï.Ì. Òàðàñîâ, À.Á. Äàâûäîâ, Þ.À. Äàíèëîâ, Î.Â. Âèõðîâà �Ñ3 � 2,5·10–5 emu/ã âäîëü îñè Ñ3 â îáðàçöå ñ x = = 0,08. Òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü 1/� äëÿ îáðàç- öà ñ ìàêñèìàëüíûì ñîäåðæàíèåì æåëåçà (õ = 0,08) ïîêàçàíà íà ðèñ. 16 (äèàìàãíèòíàÿ ÷àñòü âû÷òåíà). Êàê âèäíî íà ðèñóíêå, â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð îò 300 äî 50 Ê çíà÷åíèå 1/� ëèíåéíî çàâèñèò îò òåìïå- ðàòóðû, ïîä÷èíÿÿñü çàêîíó Êþðè—Âåéññà: � � � const T , (2) è ïðè ëèíåéíîé ýêñòðàïîëÿöèè ïåðåñåêàåò îñü àáñ- öèññ ïðè òåìïåðàòóðå � � 27 Ê. Ïîëîæèòåëüíûé çíàê ïàðàìàãíèòíîé òåìïåðàòóðû Êþðè � ãîâîðèò î âçàèìîäåéñòâèè ôåððîìàãíèòíîãî òèïà ìåæäó àòî- ìàìè ìàãíèòíîé ïðèìåñè â îáðàçöå. Ïðè òåìïåðàòóðàõ æèäêîãî ãåëèÿ â çàâèñèìîñòè ìàãíèòíîãî ìîìåíòà îò ìàãíèòíîãî ïîëÿ Â\|\|C3 íà- áëþäàåòñÿ õàðàêòåðíàÿ äëÿ ôåððîìàãíåòèêîâ ïåòëÿ ãèñòåðåçèñà (ðèñ. 17). Â êà÷åñòâå îáðàçöîâ n-òèïà èññëåäîâàëèñü ìîíîêðèñòàëëû Bi2Se3, êîòîðûå äëÿ ñòåõèîìåòðè÷åñêîãî ñîñòàâà, â ïðîòèâîïîëîæíîñòü Bi2Te3, âñåãäà ðàñòóò n-òèïà. Ìàãíèòíàÿ âîñïðèèì- ÷èâîñòü � ìîíîêðèñòàëëîâ n-Bi2Se3 ïðè òåìïåðà- òóðàõ îò 2 äî 300 Ê îêàçàëàñü äèàìàãíèòíîé, íå çàâèñÿùåé îò òåìïåðàòóðû è èçîòðîïíîé ñ âåëè÷è- íîé � �C C3 2� = –0,3·10–6 åmu/ã. Ëåãèðîâàíèå Fe ïðèâåëî ê ðîñòó êîíöåíòðàöèè ýëåêòðîíîâ, ò.å. æå- ëåçî ïðîÿâèëî äîíîðíûå ñâîéñòâà, êàê è â òåëëóðè- äå âèñìóòà. Íèêàêèõ ïåðåõîäîâ â ôåððîìàãíèòíîå ñîñòîÿíèå íå íàéäåíî. Øèðèíà ãèñòåðåçèñíîé ïåòëè óâåëè÷èâàåòñÿ ïðè óâåëè÷åíèè ñîäåðæàíèÿ æåëåçà è çàâèñèò òàêæå îò êðèñòàëëîãðàôè÷åñêîé îðèåíòàöèè. Ïåòëÿ ãèñòåðå- çèñà çíà÷èòåëüíî ìåíüøå äëÿ ïîëÿ, íàïðàâëåííîãî âäîëü îñè Ñ2, ò.å. ëåãêàÿ îñü íàìàãíè÷åííîñòè ïà- ðàëëåëüíà êðèñòàëëîãðàôè÷åñêîé îñè C3 (ïåðïåí- äèêóëÿðíà ñëîÿì). Ïðè òåìïåðàòóðå Êþðè ÒÑ íà- áëþäàåòñÿ òàêæå îáðàòèìûé ñêà÷îê ñîïðîòèâëåíèÿ, ñâÿçàííûé ñ âûêëþ÷åíèåì ðàññåÿíèÿ ñ ïåðåâîðîòîì ñïèíà ïîñëå ïåðåõîäà â ôåððîìàãíèòíîå ñîñòîÿíèå. Âçàèìîäåéñòâèå äûðîê ñ ìàãíèòíûìè ìîìåíòàìè èîíîâ æåëåçà ïðèâîäèò ê ïîÿâëåíèþ àíîìàëüíîãî ýôôåêòà Õîëëà (ñì. ôîðìóëó (1)) [6]. 3.4. Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà p-Sb2–xCrxTe3 Ìàãíèòíàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü � èñõîäíîãî ìîíî- êðèñòàëëà Sb2Te3 äèàìàãíèòíà, ïî÷òè íå çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû è ðàâíà –8·10–10 ì3/ìîëü â îñíîâíûõ êðèñòàëëîãðàôè÷åñêèõ íàïðàâëåíèÿõ. Àáñîëþòíàÿ âåëè÷èíà � óâåëè÷èâàåòñÿ ñ âîçðàñ- òàíèåì ñîäåðæàíèÿ õðîìà â îáðàçöàõ. Íà ðèñ. 18 ïîêàçàíà çàâèñèìîñòü íàìàãíè÷åííîñòè îò ìàãíèò- íîãî ïîëÿ îáðàçöà ñ ñîäåðæàíèåì Cr 0,43 àò.% ïðè Òðàíñïîðò, ìàãíèòîòðàíñïîðò è ôåððîìàãíåòèçì â ðàçáàâëåííûõ ìàãíèòíûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 2/3 251 –4 –2 0 2 4 6 8 –0,02 –0,01 0 0,01 0,02 B\|\|C3 Bi Fe Se1,96 0,04 3 Bi Fe Te1,92 0,08 3 B, Të M ( /F .U .) B Ðèñ. 17. Çàâèñèìîñòü íàìàãíè÷åííîñòè M îò ìàãíèòíîãî ïîëÿ Â ïðè òåìïåðàòóðå 2 Ê äëÿ îáðàçöîâ n-B1,96Fe0,04Se3 è ð-B1,92Fe0,08Òe3. –2 –1 0 1 2 –4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4 B,Të 0 5 10 15 20 0 0,5 1,0 1,5 2,0 T, K B\|\|C3 B\|\|C2 M ( /C r) B �, 1 0 ì /ì î ë .C r – 3 3 Ðèñ. 18. Çàâèñèìîñòü íàìàãíè÷åííîñòè ïðè Ò = 1,7 Ê îò ìàãíèòíîãî ïîëÿ Â äëÿ äâóõ îðèåíòàöèé B\|\|C3 è B\|\|C2 äëÿ îáðàçöà ñ 0,43 àò.% Cr. Íà âñòàâêå: ìàãíèòíàÿ âîñ- ïðèèì÷èâîñòü êàê ôóíêöèÿ òåìïåðàòóðû äëÿ äâóõ îá- ðàçöîâ Sb2Te3 c 0,23 (�) è 0,43 (�) àò.% Cr. 0 0,5 1,0 1,5 2,0 0 50 100 150 200 250 300 0 2 4 6 � T, K , 1 0 e m u /ã – 5 , 1 0 ã/ 6 å m u Ðèñ. 16. Çàâèñèìîñòè ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè � (øêàëà ñëåâà) è îáðàòíîé ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè 1/� (øêàëà ñïðàâà) îò òåìïåðàòóðû â ìàãíèòíîì ïîëå B = 10 ìTë äëÿ îáðàçöà Bi2–xFexTe3 ñ õ = 0,08. T = 1,7 Ê ïðè îðèåíòàöèÿõ ìàãíèòíîãî ïîëÿ Â\|\|C3 è B\|\|C2. Ïåòëè ãèñòåðåçèñà óçêèå ñ êîýðöèòèâíîé ñè- ëîé � 15 ìÒë, à íàìàãíè÷åííîñòü íàñûùåíèÿ ñîîò- âåòñòâóåò 3,8�B íà îäèí èîí Cr. Ýòè äàííûå ñâèäå- òåëüñòâóþò î íàëè÷èè ôåððîìàãíåòèçìà â îáðàçöàõ ñ õðîìîì è ñîãëàñóþòñÿ ñ òåìïåðàòóðíûìè çàâèñè- ìîñòÿìè ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè, êîòîðûå ïîä- ÷èíÿþòñÿ çàêîíó Êþðè—Âåéññà ñ ïîëîæèòåëüíîé ïàðàìàãíèòíîé òåìïåðàòóðîé Êþðè. Ìàãíèòíàÿ âîñ- ïðèèì÷èâîñòü äâóõ îáðàçöîâ Sb2–xCrxTe3 â ðàñ÷åòå íà îäèí èîí Cr ïîñëå âû÷åòà äèàìàãíèòíîãî ôîíà ìàòðèöû â íàïðàâëåíèè îñè C3 â ìàãíèòíîì ïîëå Â = 10 ìTë êàê ôóíêöèÿ òåìïåðàòóðû ïðèâåäåíà íà âñòàâêå ðèñ. 18. Êàê âèäíî íà ðèñóíêå, òåìïåðàòóðà Êþðè ñîñòàâëÿåò ÒÑ � 5,8 Ê (õ = 0,0215) è ÒÑ � 2,0 Ê (õ = 0,0215). Ïî äàííûì ðèñ. 18 òàêæå ÿñíî, ÷òî îñü C3 ÿâëÿåòñÿ îñüþ ëåãêîãî íàìàãíè÷èâàíèÿ. Ïðè èç- ìåðåíèè íàìàãíè÷åííîñòè âäîëü îñè B\|\|C2 øèðèíà ïåòëè ãèñòåðåçèñà óâåëè÷èâàåòñÿ äî 70 ìTë, íî ïîëÿ Â = 2,5 Të îêàçûâàåòñÿ íåäîñòàòî÷íî, ÷òîáû ïîëó- ÷èòü íàñûùåíèå íàìàãíè÷åííîñòè. Ïîäîáíûå ðå- çóëüòàòû ïîëó÷àþòñÿ è äëÿ îáðàçöà ñ ñîäåðæàíèåì Cr 0,23 àò.%. Êîýôôèöèåíò Õîëëà RH â îáðàçöàõ ïîëîæèòåëåí è óâåëè÷èâàåòñÿ ñ ðîñòîì ñîäåðæàíèÿ õðîìà, ÷òî óêàçûâàåò íà óìåíüøåíèå êîíöåíòðàöèè äûðîê. Îò- ìåòèì, ÷òî â òåëëóðèäàõ âèñìóòà è ñóðüìû èìåþòñÿ äâå ãðóïïû äûðîê ñ ðàçíûìè êîíöåíòðàöèÿìè è ïîäâèæíîñòÿìè, êîòîðûå íå èçâåñòíû. Ïîýòîìó äàæå áåç ìàãíèòíîé ïðèìåñè â ýòèõ ïîëóïðîâîäíè- êàõ êîýôôèöèåíò Õîëëà çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû è ìàãíèòíîãî ïîëÿ ñëîæíûì îáðàçîì [45,54]. Äëÿ ñðàâíåíèÿ ðàçíûõ îáðàçöîâ â òàáë. 5 ïðèâåäåíû çíà÷åíèÿ 1/eRH, ïîëó÷åííûå ïðè Â = 0,2 Òë, êîòî- ðûå óñëîâíî ìîæíî íàçâàòü «õîëëîâñêèìè êîíöåí- òðàöèÿìè» äûðîê. Íàëè÷èå ìàãíèòíîé ïðèìåñè Cr ïðèâåëî â èññëåäîâàííûõ îáðàçöàõ ê àíîìàëüíîìó ýôôåêòó Õîëëà (ñì. ôîðìóëó (2)). Àíîìàëüíûé ýôôåêò Õîëëà íåáîëüøîé, òàê êàê íàáëþäàåìûé ôåððîìàãíåòèçì äîñòàòî÷íî ñëàáûé. Â èññëåäîâàííûõ ðàçáàâëåííûõ ìàãíèòíûõ ïî- ëóïðîâîäíèêàõ p-Sb2–xCrxTe3 ïðÿìîå âçàèìîäåéñò- âèå ìàãíèòíûõ èîíîâ íåâîçìîæíî èç-çà èõ ìàëîé êîíöåíòðàöèè. Ïîýòîìó îòâåòñòâåííûì çà ôåððî- ìàãíèòíûé ïåðåõîä ìîæåò áûòü ÐÊÊÈ äëèííîäåé- ñòâóþùåå îñöèëëèðóþùåå âçàèìîäåéñòâèå, îñóùå- ñòâëÿåìîå äûðêàìè. Çíàê ÐÊÊÈ âçàèìîäåéñòâèÿ ñîîòâåòñòâóåò ôåððîìàãíèòíîìó âçàèìîäåéñòâèþ, ïîñêîëüêó ïåðâûé íóëü âçàèìîäåéñòâèÿ, ïîñëå êî- òîðîãî âçàèìîäåéñòâèå èçìåíÿåò çíàê è ñòàíîâèòñÿ àíòèôåððîìàãíèòíûì, áóäåò íà ðàññòîÿíèÿõ ñóùå- ñòâåííî áîëüøèõ (èç-çà íåáîëüøîé êîíöåíòðàöèè äûðîê), ÷åì äëèíà, íà êîòîðîé âçàèìîäåéñòâèå îá- ðåçàåòñÿ. Ïðè ýòîì ïîíÿòíî, ïî÷åìó ïðè n-òèïå ïðî- âîäèìîñòè íå áóäåò ôåððîìàãíåòèçìà: ýëåêòðîíû èìåþò ìàëûå ýôôåêòèâíûå ìàññû è íåáîëüøîé îá- ìåííûé èíòåãðàë, ÷òî çàòðóäíÿåò ïîÿâëåíèå ôåððî- ìàãíèòíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ. Òåîðèÿ îáìåííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ íåïëîõî ðàçðàáîòàíà äëÿ ïîëóïðî- âîäíèêîâ III–V [1–3,55]. Äëÿ îöåíêè ìàãíèòíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ âîñïîëüçóåìñÿ ðàáîòàìè Jungwirth ñ ñîàâòîðàìè, êîòîðûå ðàçâèëè òåîðèþ äëÿ ãîìîãåí- íûõ ñèñòåì ñî ñëó÷àéíûì ðàñïðåäåëåíèåì ëîêàëè- çîâàííûõ ñïèíîâ [56–58]. Ñîãëàñíî ýòîé òåîðèè, òåìïåðàòóðà Êþðè TÑ ìîæåò áûòü îïðåäåëåíà ïî ôîðìóëå k T cS S J g p TB C pd B f� �( ) ( ) ( , ) 1 3 2 2� � . (3) Çäåñü c — êîíöåíòðàöèÿ ìàãíèòíîé ïðèìåñè; S — ñïèí èîíà Cr, îïðåäåëÿåìûé èç èçìåðåíèé ïî íà- ìàãíè÷åííîñòè; Jpd — êîíñòàíòà îáìåííîãî âçàèìî- äåéñòâèÿ ëîêàëèçîâàííûõ ñïèíîâ íîñèòåëåé òîêà; g — ôàêòîð Ëàíäå; µB — ìàãíåòîí Áîðà; � — ìàã- íèòíàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü, çàâèñÿùàÿ îò êîíöåíò- ðàöèè äûðîê ð è òåìïåðàòóðû. Ïðåíåáðåãàÿ êîð- ðåëÿöèîííûìè ýôôåêòàìè, äëÿ îöåíêè âîçüìåì âûðàæåíèå Ïàóëè äëÿ âîñïðèèì÷èâîñòè � � � ( )g p/EB F� 2 = ( )( ) 8 3 2 2/ g m k /hB F� , ãäå h — ïîñòîÿííàÿ Ïëàíêà, m — ýôôåêòèâíàÿ ìàññà äû- ðîê. Jungwirth ïðåäïîëîæèë äîïîëíèòåëüíûé âêëàä îáìåííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ � � �� ( ) ( )g e m / hB 2 2 2 4 (� — äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïîñòîÿííàÿ). Ïðè âûñîêîé êîíöåíòðàöèè äûðîê, êàê â Sb2Te3, âêëàä Ïàóëè äîìèíèðóåò. Êàê ñëåäóåò èç ýêñïåðèìåíòà, èîíû Cr íàõîäÿòñÿ â ñîñòîÿíèè Cr3+ ñ ìàãíèòíûì ìîìåíòîì � � �� g S SB B( ) ,1 3 8 ñî çíà÷åíèåì ñïèíà S = = 3/2. Åñëè äëÿ çíà÷åíèÿ ýôôåêòèâíîé ìàññû äû- ðîê m âçÿòü ìàññó ñâîáîäíîãî ýëåêòðîíà [44], g = = 2, S = 3/2, îïðåäåëåííóþ ýêñïåðèìåíòàëüíî âå- ëè÷èíó òåìïåðàòóðû ïåðåõîäà â ôåððîìàãíèòíîå ñîñòîÿíèå TÑ è ýêñïåðèìåíòàëüíîå çíà÷åíèå êîí- öåíòðàöèè õðîìà â îáðàçöå, òî ïî ôîðìóëå (2) ìîæíî îöåíèòü âåëè÷èíó êîíñòàíòû îáìåííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ Jpd = 0,22 ýÂ·íì3 (0,19 ýÂ·íì3) äëÿ îáðàçöà ñ 0,43 àò.% (0,23 àò.%) Cr. Ýòà âåëè÷èíà òîãî æå ïîðÿäêà, ÷òî èñïîëüçîâàííàÿ Jungwirth äëÿ MnxGa1–xAs [56]. Âåëè÷èíó îáìåííîé ýíåðãèè ìîæíî îöåíèòü, óìíîæèâ ïîëó÷åííûå çíà÷åíèÿ íà êîíöåíòðàöèþ äûðîê ð. Èñïîëüçîâàâ çíà÷åíèÿ èç òàáë. 1, ïîëó÷èì âåëè÷èíó ìåíåå 10 ìýÂ, ÷òî ìåíü- øå çíà÷åíèé äëÿ ðàçáàâëåííûõ ìàãíèòíûõ ïîëó- ïðîâîäíèêîâ III–V [59]. 3.5. Òåðìîýäñ Âî âñåõ îáðàçöàõ èçìåðÿëè êîýôôèöèåíò Çååáå- êà Z. Çàâèñèìîñòè Z(T) ïðèâåäåíû íà ðèñ. 19. Ïðè 252 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 2/3 Â.À. Êóëüáà÷èíñêèé, Ï.Â. Ãóðèí, Ï.Ì. Òàðàñîâ, À.Á. Äàâûäîâ, Þ.À. Äàíèëîâ, Î.Â. Âèõðîâà 300 Ê ïðè ëåãèðîâàíèè Fe êîýôôèöèåíò Z óâåëè÷è- âàåòñÿ â Bi2–xFexTe3, â òî âðåìÿ êàê â Bi2–xFexSe3 îí óìåíüøàåòñÿ. Òåðìîýäñ èçìåíÿåòñÿ ïî÷òè ëèíåé- íî ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû. Òåîðåòè÷åñêè çàâè- ñèìîñòü îïèñûâàåòñÿ ôîðìóëîé � � � �( ) ( ) ( ) ( ) ( ) T k e r r F F B r / r / � � � � � � � � � � � � � � 2 5 2 3 3 2 1 2 , (4) ãäå � � E /k TF B — ïðèâåäåííàÿ ýíåðãèÿ Ôåðìè, F x / dxr r x( ) [ ( )]� �� e 1 — èíòåãðàë Ôåðìè è r — ïàðàìåòð ðàññåÿíèÿ: r = –1/2 äëÿ àêóñòè÷å- ñêèõ ôîíîíîâ, r = 1/2 äëÿ ðàññåÿíèÿ íà ïîëÿðíûõ îïòè÷åñêèõ è r = 3/2 äëÿ ðàññåÿíèÿ íà èîíèçèðî- âàííûõ ïðèìåñÿõ. Ïî äàííûì ðèñ. 21 ìîæíî ïîñòðîèòü òåìïåðàòóð- íóþ çàâèñèìîñòü r, ïðèâåäåííóþ íà ðèñ. 20. Êàê âèäíî, ïàðàìåòð ðàññåÿíèÿ çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû è ñòåïåíè ëåãèðîâàíèÿ. Ïîëó÷åíà òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü êîýôôèöè- åíòà Çååáåêà Z äëÿ p-Sb2–xCrxTe3. Òåðìîýäñ óâåëè- Òðàíñïîðò, ìàãíèòîòðàíñïîðò è ôåððîìàãíåòèçì â ðàçáàâëåííûõ ìàãíèòíûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 2/3 253 50 100 150 200 250 300 50 100 150 200 250 300 –60 –50 –40 –30 –20 –10 0 x = 0,08 x = 0,04 x = 0 Bi Fe Te2–x x 3 Bi Fe Se2–x x 3 T, K x = 0 x = 0,02 x = 0,06 Z , ì êÂ /Ê Z , ì êÂ /Ê Ðèñ. 19. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè êîýôôèöèåíòà Çåå- áåêà Z äëÿ p-Bi2–xFexTe3 è n-Bi2–xFexSe3, ñ ðàçëè÷íûì ñîäåðæàíèåì Fe. –0,5 0 0,5 1,0 50 100 150 200 250 300 –0,3 –0,2 –0,1 0 0,1 Bi1,92Fe Te0,08 3 Bi1,98Fe Se0,06 3 Bi Te2 3 Bi Se2 3 T, K r r Ðèñ. 20. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ïàðàìåòðà ðàññåÿ- íèÿ r äëÿ Bi2–xFexTe3 è Bi2–xFexSe. 0 100 200 300 50 100 150 x = 0,0115 x = 0,0215 T, K Z , ì êÂ /Ê x = 0 Ðèñ. 21. Òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà Çåå- áåêà Z äëÿ îáðàçöîâ p-Sb2–xCrxTe3 ñ ðàçëè÷íûì ñîäåð- æàíèåì õðîìà. 10 100 1 10 T, K k, Â ò/ (ì ·Ê ) x = 0,0115 x = 0,0215 x = 0 Ðèñ. 22. Òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà òåï- ëîïðîâîäíîñòè k äëÿ îáðàçöîâ p-Sb2–xCrxTe3 ñ ðàçëè÷- íûì ñîäåðæàíèåì õðîìà. ÷èâàåòñÿ ñ ðîñòîì òåìïåðàòóðû (ðèñ. 21). Â îáëàñòè òåìïåðàòóð 10–15 Ê â çàâèñèìîñòè Z(T) íàáëþäàåò- ñÿ ïèê, ñîîòâåòñòâóþùèé ïèêó òåïëîïðîâîäíîñòè (ðèñ. 22) è ñâÿçàííûé ñ ôîíîííûì óâëå÷åíèåì. Êàê ñëåäóåò èç ðèñ. 22, òåðìîýäñ ëåãèðîâàííûõ õðîìîì îáðàçöîâ ïðè T > 100 Ê ñóùåñòâåííî ïðåâû- øàåò òåðìîýäñ íåëåãèðîâàííîãî îáðàçöà. Çàêëþ÷åíèå Òàêèì îáðàçîì, îñíîâíûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðå- çóëüòàòû ìîæíî ñôîðìóëèðîâàòü ñëåäóþùèì îáðà- çîì: â ñòðóêòóðàõ ñ êâàíòîâîé ÿìîé, ñëîåì êâàíòî- âûõ òî÷åê è èîííî-èìïëàíòèðîâàííûõ íà êðèâîé çàâèñèìîñòè íàìàãíè÷åííîñòè îò ìàãíèòíîãî ïîëÿ íàáëþäàåòñÿ ãèñòåðåçèñ âïëîòü äî òåìïåðàòóð 400 Ê (îãðàíè÷åíèå ÑÊÂÈÄ-ìàãíèòîìåòðà); ñâÿçàííûé ñ îáðàçîâàíèåì â îáðàçöå òâåðäîãî ðàñòâîðà Ga1–xMnõAs è êëàñòåðîâ MnAs, MnxGa1–x. Íàáëþ- äàåòñÿ àíîìàëüíûé ýôôåêò Õîëëà, ïðè÷åì â èîí- íî-èìïëàíòèðîâàííûõ îáðàçöàõ äî � 200 Ê (÷òî ñó- ùåñòâåííî ïðåâîñõîäèò äàííûå äëÿ îáðàçöîâ ñ êâàíòîâîé ÿìîé). Ñèíòåçèðîâàí íîâûé êëàññ ïîëóìàãíèòíûõ ïî- ëóïðîâîäíèêîâ Bi2–xFexTe3 è Sb2–xCrxTe3. Îáíà- ðóæåí ïåðåõîä â ôåððîìàãíèòíîå ñîñòîÿíèå, òåì- ïåðàòóðà ïåðåõîäà ÒÑ óâåëè÷èâàåòñÿ ñ ðîñòîì ñîäåðæàíèÿ æåëåçà èëè õðîìà. Ðàáîòà ïîääåðæàíà ÐÔÔÈ, ãðàíòû 05–02–16624à è 05–02–17029à. 1. I. Zutic, Î. Fabian, and S. Das Sarma, Rev. Mod. Phys. 76, 323 (2004). 2. Â.À. Èâàíîâ, Ò.Ã. Àìèíîâ, Â.Ì. Íîâîòâîðöåâ, Â.Ò. Êàëèííèêîâ, Èçâ. ÀÍ, Ñåð. õèìè÷åñêàÿ ¹11, 2255 (2004). 3. Á.Ï. Çàõàð÷åíÿ, Â.Ë. Êîðåíåâ, ÓÔÍ 175, 629 (2005). 4. H. Ohno, Science 291, 840 (2001). 5. A.M. Nazmul, S. Sugahara, and M. Tanaka, Phys. Rev. B67, 241308R (2003) 6. Â.À. Êóëüáà÷èíñêèé, À.Þ. Êàìèíñêèé, K. Êèíäî, Å. Íàðþìè, K. Ñóãà, Ï. Ëîñòàê, Ï. Ñâàíäà, Ïèñüìà â ÆÝÒÔ 73, 396 (2001). 7. Â.À. Êóëüáà÷èíñêèé, Ï.Ì. Òàðàñîâ, Ý. Áðþê, Ïèñü- ìà â ÆÝÒÔ 81, 426 (2005). 8. V.A. Kulbachinskii, A.Yu. Kaminskii, V.G. Kytin, and A. de Visser, JMMM 272, 1991 (2004). 9. F. Matsukura, D. Chiba, Y. Ohno, T. Dietl, and H. Ohno, Physica E16, 104 (2003). 10. A.M. Nazmul, T. Amemiya, Y. Shuto, S. Sugahara, and M. Tanaka, Phys. Rev. Lett. 95, 017201 (2005). 11. Â.Â. Ðûëüêîâ, Á.À. Àðîíçîí, Ê.È. Ìàñëàêîâ, Þ.À. Äàíèëîâ, Þ.Í. Äðîçäîâ, Â.Ï. Ëåñíèêîâ, Â.Â. Ïî- äîëüñêèé, ÆÝÒÔ 127, 838 (2005). 12. Timm, J. Phys.: Condens. Matter 15, R1865 (2003). 13. S. Jin, T.H. Tiefel, M. McCormack, R.A. Fastnacht, R. Ramesh, and L.H. Chen, Science 264, 413 (1994). 14. H. Ohno, Physica B376, 19 (2006). 15. B. Lee, T. Jungwirth, and A.H. MacDonald, Semi- cond. Sci. Technol. 17, 393 (2002). 16. P.M. Krstaj�c, F.M. Peeters, V.A. Ivanov, V. Fleurov, and K. Kikoin, Phys. Rev. B70, 195215 (2004). 17. Å.Ç. Ìåéëèõîâ, ÆÝÒÔ 115, 1484 (1999). 18. T. Jungwirth, J. Sinova, J. Masen, J. Kucera, and A.T. MacDonald, cond-mat/0603380 (2006). 19. K.Y. Wang, R.P. Campion, K.W. Edmonds, M. Sa- wicki, T. Dietl, C.T. Foxon, and B.L. Gallagner, cond-mat/0411475. 20. Ñ.Â. Ãóäåíêî, Á.À. Àðîíçîí, Â.À. Èâàíîâ, Ïèñüìà â ÆÝÒÔ 82, 591 (2005). 21. M. Tanaka, J.P. Harbison, J. De Boeck, T. Sands, B. Philips, T.L. Cheeks, and V.G. Keramidas, Appl. Phys. Lett. 62, 1565 (1993). 22. Â.À. Êóëüáà÷èíñêèé, Â.À. Ðîãîçèí, Ð.À. Ëóíèí, À.À. Áåëîâ, À.Ë. Êàðóçñêèé, À.Â. Ïåðåñòîðîíèí, À.Â. Çäîðîâåéùåâ, ÔÒÏ 39, 1354 (2005). 23. A. Oiwa, S. Katsumoto, A. Endo, M. Hirasawa, Y. Iye, H. Ohno, F. Matsukura, A. Shen, and Y. Sugawara, Solid State Commun. 103, 209 (1997). 24. J. Wang, G. Cao, and Y. Li, Materials Research Bulletin 38, 1645 (2003). 25. Sh.U. Yuldashev, Y. Shon, Y. H. Kwon, D.J. Fu, D.Y. Kim, H.J. Kim, and T.W. Kang, and X. Fan, J. Appl. Phys. 90, 3004 (2001). 26. T. Dietl, H. Ohno, et al., Science 287, 1019 (2000). 27. K. Onomitsu, H. Fukui, T. Maeda, Y. Hirayama, and Y. Horikoshi, J. Cryst. Growth 278, 699 (2005). 28. K. Onomitsu, H. Fukui, T. Maeda, Y. Hirayama, and Y. Horikoshi, J. Vac. Sci. Technol. B22(4), 1746 (2004). 29. N. Theodoropoulou, A.F. Hebard, M.E. Overberg, C.R. Abernathy, S.J. Pearton, S.N.G. Chu, and R.G. Wilson, Phys. Rev. Lett. 89, 107203 (2002). 30. O.D.D. Couto, Jr., M.J.S.P. Brasil, F. Iikawa, et al., Apll. Phys. Lett. 86, 071906 (2005). 31. C. Chen, M. Cai, X. Wang, S. Xu, M. Zhang, X. Ding, and Y. Sun, J. Appl. Phys. 87, 5636 (2000). 32. Y. Shon, Y.S. Park, K.J. Chung, D.J. Fu, D.Y. Kim, H.S. Kim, H.J. Kim, T.W. Kang, Yongmin Kim, X.J. Fan, and Y.J. Park, J. Appl. Phys. 96, 7022 (2004). 33. H. Shimizu, T. Hayashi, T. Nishinaga, and M. Ta- naka, Appl. Phys. Lett. 74, 398 (1999). 34. P.A. Korzhavyi, I.A. Abrikosov, and E.A. Smirnova, et al, Phys. Rev. Lett. 88, 187202 (2002). 35. A. Wolos, M. Kaminska, M. Palczewska, A. Twar- dowski, X. Liu, T. Wojtowicz, and J.K. Furdyna, J. Appl. Phys. 96, 530 (2004). 36. J.P. de Souza, Yu.A. Danilov, and H. Boudinov, Ra- diation Effects and Defects in Solids 147, 109 (1998). 37. F. Matsukura, H. Ohno, A. Shen, and Y. Sugawara, Phys. Rev. B57, R2037 (1998). 38. H. Ohno and F. Matsukura, Solid State Commun. 117, 179 (2001). 39. X. Chen, M. Na, M. Cheon, S. Wang, H. Luo, B.D. McCombe, X. Liu, Y. Sasaki, T. Wojtowicz, J.K. Fur- 254 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 2/3 Â.À. Êóëüáà÷èíñêèé, Ï.Â. Ãóðèí, Ï.Ì. Òàðàñîâ, À.Á. Äàâûäîâ, Þ.À. Äàíèëîâ, Î.Â. Âèõðîâà dyna, S.J. Potashnik, and P. Schiffer, Appl. Phys. Lett. 81, 511 (2002). 40. K.W. Edmonds, R.P. Campion, K.-Y. Wang, A.C. Neumann, B.L. Gallagher, C.T. Foxon, and P.C. Main, J. Appl. Phys. 93, 6787 (2003). 41. F. Matsukura, H. Ohno, A. Shen, and Y. Sugawa, Phys. Rev. B57, R2037 (1998). 42. T. Kasuya, Prog. Theor. Phys. 16, 45 (1956). 43. D. Serrate, J.M. De Teresa, P.A. Algarabel, M.R. Ibarra, and J. Galibert, Phys. Rev. B71, 104409–1 (2005). 44. V.A. Kulbachinskii, Z.M. Dashevskii, M. Inoue, M. Sa- saki, H. Negishi, W.X. Gao, P. Lostak, and J. Horak, Phys. Rev. B52, 10915 (1995). 45. N.B. Brandt and V.A. Kulbachinskii, Semicond. Sci. Technol. 7, 907 (1992). 46. Â.À. Êóëüáà÷èíñêèé, Õ. Îçàêè, É. Ìèàõàðà, K. Ôó- íàãàé, ÆÝÒÔ 124, ¹6(12), 1358 (2003). 47. Â.À. Êóëüáà÷èíñêèé, À.Þ. Êàìèíñêèé, Â.Ã. Êûòèí, Ï. Ëîñòàê, ×. Äðàøàð, À. äå Âèññåð, ÆÝÒÔ 117, 1242 (2000). 48. V.A. Kulbachinskii, A.Yu. Kaminsky, K. Kindo, Y. Narumi, K. Suga, P. Lostak, and P. Svanda, Phys. Lett. A285, 173 (2001). 49. V.A. Kulbachinskii, A.Yu. Kaminsky, K. Kindo, Y. Na- rumi, K. Suga, P. Lostak, and P. Svanda, Physica B311, 292 (2002). 50. J.S. Dyck, Wei Chen, P. Hajek, P. Lostak, and C. Uher, Physica B312, 820 (2002). 51. J. Choi, S. Choi, Jiyoun Choi, Y. Park, H.-M. Park, H.-W. Lee, B.-C. Woo, and S. Cho, Phys. Status Solidi (b) 241, 1541 (2004). 52. M. El Kholdi, M. Averous, S. Charar, C. Fau, G. Brun, H. Ghoumari-Bouanani, and J. Deportes, Phys. Rev. B49, 1711 (1994). 53. J.S. Dyck, P. Svanda, P. LoSt’ak, J. Horak, W. Chen, and C. Uher, J. Appl. Phys. 94, 7631 (2003). 54. V.A. Kulbachinskii, A.Yu. Kaminskii, K. Kindo, Y. Na- rumi, K. Suga, S. Kawasaki, M. Sasaki, N. Miyajima, G.R. Wu, P. Lostak, and H. Hajek, Phys. Status Solidi (b) 229, 1467 (2002). 55. P.M. Krstajic, F.M. Peeters, V.A. Ivanov, V. Flerov, and K. Kikoin, Phys. Rev. B70, 195215 (2004). 56. T. Jungwirth, W.A. Atkinson, B.H. Lee, and A.H. MacDonald, Phys. Rev. B59, 9818 (1999). 57. T. Jungwirth, J. Konig, J. Sinova, J. Kucera, and A.H. MacDonald, Phys. Rev. B66, 012402 (2002). 58. T. Jungwirth, J. Ma�ek, Jairo Sinova, and A.H. Mac- Donald, Phys. Rev. B68, 161202(R) (2003). 59. T. Dietl, H. Ohno, and F. Matsukura, Phys. Rev. B63, 195205 (2001). Transport, magnetotransport and ferromagnetism in diluted magnetic semiconductors V.A. Kulbachinskii, P.V. Gurin, P.M. Tarasov, A.B. Davydov, Yu.A. Danilov, and O.V. Vikhrova Magnetic properties, Hall effect and mag- netoresistance of different diluted magnetic semi- conductors are discussed. Four type of samples have been investigated: structures with a quan- tum well of In1–xGaxAs, delta-doped by Mn; quantum dot layers of InAs in the GaAs matrix delta-doped by Mn; Mn and Mg ion-implanted by structures of GaAs; thermoelectrics Bi2Te3<Fe> and Sb2–xCrxTe3. The influence of ferromagnetic phase in the systems investigated on transport, Hall effect and low-temperature negative mag- netoresistance is studied. The effects of Fe and Cr magnetic impurities on Zeebeck coefficient and thermal conductivity in Bi2Te3<Fe> and Sb2–xCrxTe3 is examined. PACS: 71.55.Eq III–V semiconductors; 72.20.My Galvanomagnetic and other magnetotransport effects; 72.25.Dc Spin polarized transport in se- miconductors; 72.80.Ey III–V and II–VI semiconduc- tors. Keywords: diluted magnetic semiconductors, fer- romagnetism, anomalous Hall effect, magneto- resistance, colossal magnetoresistance. Òðàíñïîðò, ìàãíèòîòðàíñïîðò è ôåððîìàãíåòèçì â ðàçáàâëåííûõ ìàãíèòíûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 2/3 255

Транспорт, магнитотранспорт и ферромагнетизм в разбавленных магнитных полупроводниках

Institution

Ähnliche Einträge