Low Temperature Physics: 35, 79 (2009); https://doi.org/10.1063/1.3064914 (4 pages)
Физика Низких Температур: Том 35, Выпуск 1 (Январь 2009), c. 103-108    ( к оглавлению , назад )

Мягкие рентгеновские эмиссионные спектры и ферромагнетизм в широкозонных легированных полупроводниках

Т.П. Суркова, В.Р. Галахов, Э.З. Курмаев

Институт физики металлов УрО РАН, ул. С. Ковалевской, 18, г. Екатеринбург, 620041, Россия
E-mail: surkova@imp.uran.ru

Статья поступила в редакцию 21 июля 2008 г.

Аннотация

Проведены исследования резонансных и нерезонансных рентгеновских эмиссионных L-спектров примесей в полупроводниковых соединениях ZnS:Mn, ZnO:Mn, ZnO:Co, Cu2O:Mn. Из анализа рентгеновских эмиссионных Mn L2,3 -спектров Zn1-xMnxS (x = 0,1-0,3) установлено, что примеси Mn не образуют кластеры в решетке ZnS. Исследования Mn L2,3-спектров и электронной структуры эпитаксиальных пленок Zn0,8Mn0,2O, отожженных при различных температурах, показали, что причиной наблюдаемого подавления ферромагнетизма при T > 600 °C является сегрегация атомов Mn. В этом случае атомы Mn занимают как позиции Zn, так и входят в междоузлия. Для Zn1-xCoxO (x = 0,02, 0,06 и 0,10) установлено отсутствие свободных носителей, которые могли бы быть ответственными за наличие обменного взаимодействия между ионами Co. Рентгеновские эмиссионные Mn L2,3 -измерения показывают, что в легированных Mn оксидах Cu2O, синтезированных при 650 и 800 °С, атомы Mn находятся как в междоузлиях, так и замещают узлы Cu, однако конфигурации этих дефектов зависят от температуры синтеза. Уменьшение температуры Кюри с температурой синтеза может быть объяснено появлением антиферромагнитного сверхобмена между замещающими атомами Mn через кислород.

PACS: 71.55.Gs II-VI полупроводники;
PACS: 78.70.En Рентгеновские эмиссионные спектры и флюоресценция.

Ключевые слова: рентгеновские эмиссионные спектры, полупроводники, тонкие пленки, магнетизм.