Оптически индуцированная спиновая ориентация в кремнии, легированном хромом

В области гелиевых температур обнаружен эффект спиновой ориентации донорно-акцепторных пар (ДАП) (Сr$-$В)$^{0}$ в кремнии при действии межзонной подсветки. Изучена угловая зависимость эффекта для различных переходов спектра ЭПР (Сr$-$В)$^{0}$ (${S=5/2}$). Найдено, что при ориентации магнитного ноля ${H\parallel[111]}$ вдоль оси пары абсолютные значения интенсивностей переходов ${1/2\leftrightarrow3/2}$ и ${-3/2\leftrightarrow-1/2}$ возрастают почти на порядок по сравнению с их темновыми значениями, что значительно превосходит величину эффекта для одиночных центров Сr$^{+}$. Обнаружен «осциллирующий» характер изменения величины и знака интенсивностей отдельных компонент спектра ЭПР ДАП при вращении H в плоскости (110). Развита теория спин-зависящего захвата электрона на парамагнитный центр (ПЦ) с последующим захватом дырки и рекомбинацией пары носителей тока. Неравновесное спиновое состояние ПЦ создается «включением» индуцированного перехода между состояниями суммарного момента ${j_{1}= S+1/2}$ и ${j_{2}=S-1/2}$ под действием локального кристаллического поля, в котором находится ПЦ. В рамках этой теории объясняется спиновая ориентация изолированных центров Сr$^{+}$, а также величина и знак эффекта для пары (Сr$-$В)$^{0}$ в ориентации [111].