Вышедшие номера
Высокочастотная ЭПР-спектроскопия парамагнитных центров марганца в кристаллах GaAs : Mn
Бабунц Р.А.1, Гурин А.С.1, Ильин И.В.1, Бундакова А.П.1, Музафарова М.В.1, Бадалян А.Г.1, Романов Н.Г.1, Баранов П.Г.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: roman.babunts@mail.ioffe.ru, sasha.gurin@mail.ioffe.ru, Ivan.Ilyin@mail.ioffe.ru, BME99@mail.ru, Marina.Muzafarova@mail.ioffe.ru, Andrey.Badalyan@mail.ioffe.ru, nikolai.romanov@mail.ioffe.ru, Pavel.Baranov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 15 июня 2021 г.
В окончательной редакции: 15 июня 2021 г.
Принята к печати: 16 июня 2021 г.
Выставление онлайн: 10 августа 2021 г.

Методы высокочастотного электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) использованы для исследования уникальных свойств центров марганца в кристалле GaAs : Mn в сильных магнитных полях при низких температурах. На частотах 94 и 130 GHz зарегистрированы переходы ЭПР в комплексе, представляющем собой ион марганца, замещающий Ga, и являющийся ионизированным акцептором MnGa2+ (A-), который связан изотропным обменным взаимодействием с делокализованной (мелкой) дыркой (MnGa2+-SH (shallow hole)). В таком комплексе MnGa2+ со спином S=5/2 связан антиферромагнитным обменным взаимодействием с мелкой дыркой с угловым моментом J=3/2. В результате сложения угловых моментов F= S+ J имеются четыре энергетических уровня с F=1, 2, 3, 4, характеризующихся вырождение 2F+1 в нулевом магнитном поле, и с нижним уровнем F=1. Проанализирована сложная система энергетических уровней этого комплекса в магнитном поле и возможность точного определения обменных взаимодействий по спектрам ЭПР. Исследован другой комплекс на основе ионизированного акцептора MnGa2+, взаимодействующего с локализованным дырочным центром, в виде диамагнитного иона O2-, замещающего As. Этот комплекс, MnGa2+-OAs2-, характеризуется аксиальной симметрией вдоль оси <111> кубического кристалла GaAs с анизотропным спектром ЭПР. Благодаря высокому фактору Больцмана, в наших исследованиях был определен порядок спиновых уровней тонкой структуры этого комплекса. Влияние больцмановского распределения населенностей уровней продемонстрировано также для комплекса MnGa2+-SH. Ключевые слова: высокочастотный ЭПР, кристалл GaAs, акцептор Mn, мелкая дырка, обменное взаимодействие.
  1. A.V. Komarov, S.M. Ryabchenko, O.V. Terletskii, I.I. Zheru, R.D. Ivanchuk. Zh. Eksp. Teor. Fiz. 73, 608 (1977). [Sov. Phys. JETP 46, 318 (1977)]
  2. J.A. Gaj, R.R. Galazka, M. Nawrocki. Solid State Commun. 25, 193 (1978)
  3. Semiconductor and Semimetals / Ed. J.K. Furdyna, J. Kossut. Academic, N.Y. (1988). V. 25
  4. H. Ohno, A. Shen, F. Matsukura, A. Oiwa, A. Endo, S. Katsumoto, Y. Iye. Appl. Phys. Lett. 69, 363 (1996)
  5. T. Dietl, H. Ohno. Rev. Mod. Phys. 86, 187 (2014)
  6. J. Schneider, U. Kaufmann, W. Wilkening, M. Baeumler, F. Kоhl. Phys. Rev. Lett. 59, 240 (1987)
  7. В.Ф. Мастеров, К.Ф. Штельмах, М.Н. Барбашов. ФТП 22, 654 (1988). [Sov. Phys. Semicond. 22, 4, 408 (1988)]
  8. Н.С. Аверкиев, А.А. Гуткин, О.Г. Красикова, Е.Б. Осипов, М.А. Рещиков. ФТП 23, 1, 73 (1989) [Sov. Phys. Semicond. 23, 44 (1989)]
  9. Н.С. Аверкиев, А.А. Гуткин. ФТТ 60, 2275 (2018)
  10. M. Glunk, J. Daeubler, L. Dreher, S. Schwaiger, W. Schoch, R. Sauer, W. Limmer, A. Brandlmaier, S.T.B. Goennenwein, C. Bihler, M.S. Brandt. Phys. Rev. B 79, 195206 (2009)
  11. D. Bimberg. Phys. Rev. B 18, 1794 (1978)
  12. V.F. Sapega, T. Ruf, M. Cardona. Phys. Status Solidi B 226, 339 (2001)
  13. H.C. Averkiev, A.A. Gutkin, E.B. Osipov, M.A. Reshchikov. Sov. Phys. Solid State 30, 438 (1988)
  14. M. Linnarsson, E. Janzen, B. Monemar, M. Kleverman, A. Thilderkvist. Phys. Rev. B 55, 6938 (1997)
  15. N.P. Baran, V.M. Maksimenko, Yu.G. Semenov, V.Ya. Bratus', A.V. Markov. JETP Lett. 55, 101 (1992)
  16. N. Almeleh ,B. Goldstein. Phys. Rev. 12S, 1568 (1962)
  17. R. Bleekrode, J. Dieleman, H.J. Vegter. Phys. Lett. 2, 355 (1962)
  18. Y.J. Park, E.K. Kim, S.-K. Min, I.-W. Park, T.H. Yeom, H. Munekata, H. Kukimoto. J. Korean Phys. Society (Proc. Suppl.) 30, S113 (1997)
  19. M. Paw owsky, M. Piersa, A. Wo os, M. Palczewska, G. Strzelecka, A. Hruban, J. Gosk, M. Kaminska, A. Twardowski. Acta Phys. Polonica A 108, 825 (2005)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.