ФТТ, 2007, том 49, выпуск 11

 Содержание  Предыдущая статья  Следующая статья  Поиск  

Магнитные и электрические свойства халькопирита ZnGeAs2 : Mn

Л.И.Королева, В.Ю.Павлов, Д.М.Защиринский, С.Ф.Маренкин *, С.А.Варнавский *,
Р.Шимчак **, В.Добровольский **, Л.Киллинский **

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова,
119992 Москва, Россия
* Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук,
119991 Москва, Россия
** Институт физики Польской академии наук,
02668 Варшава, Польша
E-mail: koroleva@phys.msu.ru

(Поступила в Редакцию 12 февраля 2007 г.)

При легировании полупроводника ZnGeAs2 марганцем получены составы со спонтанной намагниченностью и высокими значениями температуры Кюри, достигающими 367 K в составе с 3.5 wt.% Mn. Их магнитные свойства характерны для спиновых стекол (СС) при температурах TS и магнитных полях H<11 kOe. В более сильных полях состояние СС заменяется фазой со спонтанной намагниченностью, величина которой в 20--30 раз меньше той, которая была бы при ферромагнитном (ФМ) упорядочении всех ионов Mn. Очевидно, это одоносвязная ФМ-фаза, в которой расположены области с фрустрированными связями. Фрустрированные области и фаза СС содержат невзаимодействующие ФМ-кластеры, так как в этих областях и фазе СС при низких T наблюдается резкое возрастание намагниченности M, при этом зависимость M(T) описывается функцией Ланжевена. Измерения удельного электросопротивления rho и эффекта Холла показали, что при T<30 K величина rho составов с 1.5 и 3.5 wt.% Mn выше, чем при 30 K, что обеспечивает преобладание сверхобмена и осуществление состояния СС. Из-за неравномерного распределения ионов Mn в фазе СС имеются изолированные ФМ-кластеры, ферромагнетизм в которых осуществляется обменом через носители заряда. С дальнейшим ростом T происходит более быстрое возрастание подвижности, чем падение концентрации, что обеспечивает усиление обмена через носители заряда и рост размеров ФМ-кластеров, которые при T=TS приходят в соприкосновение. Происходит переход от многосвязной ФМ-фазы к односвязной ФМ-фазе, внутри которой располагаются микрообласти с фрустрированными связями.

PACS: 75.50.Pp, 75.50.Lk, 72.25.-b

 PDF версия (223Kb)   Другие выпуски  Другие журналы   Помощь 
Copyright (C) 2007, Коллектив авторов  Разработано...  webmaster