Low Temperature Physics: 43, 466 (2017); https://doi.org/10.1063/1.4983228
Физика Низких Температур: Том 43, Выпуск 4 (Апрель 2017), c. 581-592    ( к оглавлению , назад )

Магнитные свойства разбавленных магнитных полупроводников Pb1–yFeyTe

Е.П. Скипетров, А.А. Соловьев

Физический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова Ленинские горы, 1, г. Москва, 119991, Россия
E-mail: skip@mig.phys.msu.ru

А.В. Кнотько

Химический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова Ленинские горы, 1, г. Москва, 119991, Россия

В.Е. Слынько

Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины ул. Вильде, 5, г. Черновцы, 58001, Украина

Статья поступила в редакцию 6 декабря 2016 г.

Аннотация

Исследованы фазовый и элементный составы и магнитные свойства (B ≤ 7,5 Тл, 2,0 К ≤ T ≤ 70 К) сплавов Pb1–yFeyTe при вариации концентрации примеси вдоль монокристаллического слитка, синтезированного методом Бриджмена. Определены распределение примеси железа по длине слитка в основной фазе и составы микроскопических включений второй фазы. Установлено, что намагниченность образцов содержит несколько вкладов: парамагнитный ионов примеси, диамагнитный кристаллической решетки, вклады свободных носителей заряда, носителей заряда в примесной полосе, кластеров ионов железа и осциллирующий вклад эффекта де Гааза–ван Альфена. Проведено последовательное выделение этих вкладов. Путем аппроксимации полевых и температурных зависимостей вклада ионов примеси суммой двух слагаемых на основе модифицированных функций Бриллюэна определен характер изменения концентраций ионов железа в двух разных зарядовых состояниях вдоль слитка. Показано, что концентрации носителей заряда, определенные по осцилляциям де Гааза–ван Альфена, находятся в удовлетворительном согласии с холловскими концентрациями, указывая на слабое влияние включений второй фазы и магнитных кластеров на однородность и физические свойства основной фазы в сплавах Pb1–yFeyTe.

PACS: 71.20.Nr Полупроводниковые соединения;
PACS: 71.55.–i Уровни дефектов и примесей;
PACS: 75.50.Pp Магнитные полупроводники.

Ключевые слова: сплавы на основе PbTe, примеси 3d-переходных металлов, электронная структура, маг-нитные ионы примеси, полевые и температурные зависимости намагниченности, модифицированная функция Бриллюэна.

Oпубликована онлайн: 24 февраля 2017 г.