Высокотемпературный алмазоподобный ферромагнетик на основе Si с самоорганизованным сверхрешеточным распределением примеси Mn

С применением высокоразрешающей локальной электронной микроскопии и дифракции исследована кристаллическая структура наноразмерных пленок разбавленного магнитного полупроводника Si:Mn с температурой Кюри $\approx500$ К, полученных импульсным осаждением из лазерной плазмы. Ферромагнетизм Si:Mn с высокой электрической и полной магнитной активностью Mn проявился в ферромагнитном резонансе, аномальном эффекте Холла и магнитооптическом эффекте Керра. Установлено, что неравновесная лазерная технология позволяет достичь сверхпересыщения твердого раствора Mn до $15\%$ в положении замещения в кремнии с сохранением алмазоподобной кристаллической структуры и эпитаксиальным ростом пленок Si:Mn. При этом имеет место самоорганизованное формирование сверхрешеточной структуры с периодом, равным утроенному расстоянию между ближайшими атомными слоями (110) и интервалу между слоями (110), которые легированы атомами Mn и ориентированы вдоль направления роста пленки Si:Mn.