МЕЖСЛОЕВАЯ ОБМЕННАЯ СВЯЗЬ В ДИСКРЕТНЫХ МАГНИТНЫХ СПЛАВАХ ФЕРРОМАГНЕТИК-ПОЛУПРОВОДНИК
Меньшов В.Н., Тугушев В.В.

Поступила в редакцию: 22 Ноября 2007

PACS: 73.40.Sx, 75.70.-i

DJVU (139.8K)

PDF (338K)

Проведено теоретическое исследование межслоевой магнитной связи в дискретных магнитных сплавах типа ферромагнетик-полупроводник, в которых монослои (или субмонослои) переходных металлов вставлены в полупроводниковую матрицу. Предложен механизм непрямого обмена между ферромагнитными δ-слоями, основанный на явлении «конфайнмента» (удержания) носителей в двумерных спин-поляризованных состояниях внутри запрещенной зоны полупроводника. Эти состояния возникают благодаря сильному потенциальному и обменному рассеянию носителей на δ-слоях. Продемонстрировано, что межслоевая обменная связь может осуществляться через невырожденную полупроводниковую прослойку благодаря виртуальным электронным возбуждениям через энергетический барьер, разделяющий частично заполненные двумерные спин-поляризованные состояния и край объемной зоны полупроводника. Интенсивность межслоевой связи экспоненциально убывает с увеличением расстояния между соседними δ-слоями, а тип этой связи может меняться с ферромагнитного на антиферромагнитный или наоборот при изменении толщины прослойки или уровня заполнения двумерных состояний.