Аннотация:
Описана модель акцептора MnGa в GaAs, в которой Γ8 исходное основное состояние связанной дырки изменяется из-за антиферромагнитного обменного взаимодействия с пятью 3d-электронами остова Mn. Рассмотрены энергетический спектр акцептора и волновые функции его состояний, а также их изменение под влиянием деформаций, электрических и магнитных полей. Приведены выражения для описания различных свойств изолированных акцепторов MnGa в GaAs, и проанализированы данные ряда экспериментов (изменение спектров и поляризации люминесценции и поглощения Mn0Ga при одноосных давлениях и в магнитном поле, спектры ЭПР, температурная зависимость магнитной восприимчивости, циркулярная поляризация фотолюминесценции при возбуждении поляризованным светом в магнитном поле и др.). Продемонстрировано, что в некоторых случаях необходимо учитывать существование в кристалле случайных электрических и деформационных полей, расщепляющих состояния акцептора. Результаты этого анализа показывают, что указанная модель хорошо согласуется c большинством экспериментальных результатов. Величина константы обменного взаимодействия лежит в диапазоне 3–5 meV.
Работа была частично поддержана проектом РНФ 14-42-00015 (выполнение теоретических расчетов и оценок) и Программой Президиума РАН № 9 “Терацерцовая оптоэлектроника и спинтроника”.
Поступила в редакцию: 16.04.2018 Исправленный вариант: 21.05.2018
Образец цитирования:
Н. С. Аверкиев, А. А. Гуткин, “Акцепторный центр MnGa в GaAs (Обзор)”, Физика твердого тела, 60:12 (2018), 2275–2305; Phys. Solid State, 60:12 (2018), 2311–2343
\RBibitem{AveGut18}
\by Н.~С.~Аверкиев, А.~А.~Гуткин
\paper Акцепторный центр Mn$_{\operatorname{Ga}}$ в GaAs (Обзор)
\jour Физика твердого тела
\yr 2018
\vol 60
\issue 12
\pages 2275--2305
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/ftt8964}
\crossref{https://doi.org/10.21883/FTT.2018.12.46716.106}
\elib{https://elibrary.ru/item.asp?id=36929216}
\transl
\jour Phys. Solid State
\yr 2018
\vol 60
\issue 12
\pages 2311--2343
\crossref{https://doi.org/10.1134/S106378341812003X}
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/ftt8964
https://www.mathnet.ru/rus/ftt/v60/i12/p2275
Эта публикация цитируется в следующих 3 статьяx:
I. A. Kokurin, N. S. Averkiev, “Model of localized state mediated exchange interaction and ferromagnetism in diluted magnetic semiconductors”, Phys. Rev. B, 109:21 (2024)
I. V. Krainov, K. A. Baryshnikov, A. A. Karpova, N. S. Averkiev, “Exchange interaction for Mn acceptors in GaAs: Revealing its strong deformation dependence”, Phys. Rev. B, 107:17 (2023)
I. A. Kokurin, A. Yu. Silov, N. S. Averkiev, “Sign-reversal electron magnetization in Mn-doped semiconductor structures”, Phys. Rev. B, 102:4 (2020)