Аномальный эффект Холла в поликристаллических пленках Si$_{1-x}$Mn$_{x}$ ($x\approx0.5$) с самоорганизованным распределением кристаллитов по форме и размерам

Исследованы структурные, транспортные и магнитные свойства поликристаллических пленок Si$_{1-x}$Mn$_x$ $(x\approx0.51{-}0.52)$, полученных методом импульсного лазерного осаждения на подложках Al$_2$O$_3$ (0001) в “теневой” геометрии, когда элементы осаждаются при малой энергии за счет столкновения с атомами буферного газа. Намагниченность данных пленок определяется двумя ферромагнитными фазами: высокотемпературной c температурой Кюри $T_{\mathrm{C}}\approx370\,$K и низкотемпературной c $T_{\mathrm{C}}\approx46\,$K. При этом аномальный эффект Холла (АЭХ) с понижением температуры изменяет знак с положительного на отрицательный при температуре 30–50 К, зависящей от толщины Mn$_x$Si$_{1-x}$ пленки. Результаты объясняются структурной самоорганизацией, связанной с формированием в процессе роста двух слоев, близких по химическому составу, но существенно различающихся по форме и размерам кристаллитов, что приводит к кардинальному отличию в $T_{\mathrm{C}}$, величине и знаке АЭХ этих слоев.