СПИНОВОЕ УПОРЯДОЧЕНИЕ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ С ФЕРРОМАГНИТНЫМИ δ-СЛОЯМИ
Меньшов В.Н., Тугушев В.В.

Поступила в редакцию: 17 Ноября 2008

PACS: 73.40.Sx, 75.70.-i

DJVU (168.6K)

PDF (294.2K)

Проведено теоретическое исследование магнитных свойств δ-слоя магнитного металла, помещенного в матрицу немагнитного невырожденного полупроводника. Принято во внимание неизбежное при δ-легировании диффузионное размытие δ-слоя, предложена модель, в которой этот слой состоит из обогащенной атомами металла тонкой сердцевины и обедненной атомами металла размытой периферии. В результате потенциального и обменного рассеяний носителей на сердцевине возникают «конфайнментные» состояния в виде двумерных спин-поляризованных подзон внутри запрещенной зоны полупроводника. Проанализирован механизм непрямого обмена между примесными спинами, находящимися в сильноразбавленной периферийной области δ-слоя, через частично заполненные «конфайнментные» состояния. В случае ферромагнитной сердцевины благодаря поляризации носителей на конфайнментных состояниях примесные спины ориентируются вдоль (или против) намагниченности сердцевины. С учетом конфайнментного механизма взаимодействия примесных спинов, а также механизма суперобмена через глубокие состояния полупроводниковой матрицы на феноменологическом уровне исследована магнитная конфигурация примесных спинов на периферии δ-слоя.