Эффекты обменного взаимодействия в кристаллах, тонких слоях и квантовых структурах на основе полумагнитных полупроводников тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

чгтвщьккй дерхазнйй університет т. ю.седьковичл

На превах рукопису

КВДШСЬКИЙ Сергій Володамирович

ЕФЕКТИ ОБМІННОЇ ВЗАЄМОДІЇ В КРИСТАЛАХ, ТОНКИХ ШАРАХ ТА КВАНТОВИХ СТРУКТУРАХ НА ОСНОВІ НАЮШАГНГГШОС НАПШТРОВІДНМСІВ

01.04.10 - фізика напівпровідників та Діелектриків

Автореферат дисертації па здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичншс наук

Чернівці - 1996

Дисертацією є рукопис

Роботу виконано ка кафедрі фізичної олекгпоніки Чернівецького державного'університету ім. Ю.Федьковича

Наукові керівники: Доктор ф'ізико-математичгап наук,

професор Гавалешко Микола Петрович, доктор фівико-математичких наук г.н.сіі. Савчук Андрій Йосипович

Офіційні опоненти: доктор фізшго-матзматичца наук,

. професор Беляев Олександр Євгенович

доктор фізико-матемзтччких наук,

• професор Ковалюк Захар Дмитрович

Провідна організація: Львівський державний університет

Захист відбудеться 28 червпя 1996 р. о 15 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 07.01.06 при Чернівецькому державному універнситеті ім. Ю.Федьковича (274012, м.Чернівці, вул.Університецька 19, велика фізична аудиторія).

З дисертацією можна ознайомитися в науковій бібліотеці Чернівецького державного університету ім. Ю.Федьковича (вул. Л.Украінки, 23).

Автореферат розісланий "25 травня 1996 р.’’

Вчений секретар

спеціалізованої ради (^\П№ М.В.Курганецький

Актуальність теми досліджень. За минулі два десятиліття нзпіЕшровідникові матеріалі, леговані Зсі-елементами з груш заліза та тверді розчини до складу яких входять такі елементи, сформувалися в окремий клас речовин, які отримали назву напівмагніт-них напівпровідників. Зацікавленість в них носить як чисто науковий характер, так і стимулюється новими можливостями практичного застосування в оптоелектроіших пристроях. Унікальність напівмаг-нітних напівпровідників полягає, перга за все, в тих можливостях значної перебудови їхнього енергетичного зонного спектру, які виникають BF8 В порівняно слабких ЗОВНІШНІХ М8ГНІТІЩХ полях. Було встановлено, що відповідальними за такі унікальні магніто--оптичні явища, як велике зееманівське розщеплення зонних і екси-тонго.х стглпв та гігантський ефект Фарадея е обмінна взаємодія між делокалізованими спіновими моментами зонних носіїв та локализовавши моментами магнітних іонів (s,p-d обмінна взаємодія . для напівпровідників типу А*_хМпчВа). Поряд з цим типом взаємодії суттєвою в також міжіонна d-d взаємодія. Але, якщо прояв ефектів зазначених обмінних взаємодій грунтовно вивчався для об'ємних кристалів напівмагнітних напівпровідників, то дослідження низькорозмірних систем на їх основі знаходиться поки що на початковій стадії. Разом з тим, отримані попередні відомості по квантових ямах та спінових надгратках свідчать про радикальні зміяи в оптичних та магнітооптичних властивостях при переході ВІД трьомірних 3D-CKCT8M ДО 2D-KBSHTOBIIX структур. Практично-залишаються не дослідженими і нульмірні системи в вигляді мікро-ісристаіів напівмагнітних напівпровідників. .

Вихйдячи з зазначеного, метою роботи було виявлення’основних особливостей в ефектах a,p-d та d-d обмінних взаємодій в об'ємних

- З

кристалах напівмагнітних напівпровідників та їх трансформацію при переході до квазі двомірних та нульмїрніїх квантових структур. При цьому розв'язувалися наступні завдання:

1. Розробка технологічної методики і умов одержання монокристалів, тонких плівок та мікрокристалів напівмагнітних напівпровідників Сй Мп Те, Сй Чп Бе, РЬ Мп І ;

1-Х X ’ 1-х X ’ 1-Х X 2 * .

2. Проведення комплексного дослідження оптичних (спектри відбивать, поглю-:зния) та магнітооптичних (магиітопоглинтшя, магнітові дбиваннн, ефект Фарадея) властивостей монокристалів -Сс^Ил^Те, ' Сс^МпБе, РЬ МпхІ з точки зору прояву обмінних взаємодій ;

3. Встановлення впливу квантоворозмірних ефектів на оптичні та магнітооптичні властивості тонких шарів та мікрокристалів нашв-могнітних напівпровідників ;

4. Розробка лабораторних макетів магнітооптичних пристроїв в основі роботи яких закладено з,р-сі обмін в напівмагнітних напівпровідниках.

Наукова новизна роботи визначається такими основними результатами : ' •

1. Вперше з використанням різних технологічних методів отримані, мікрокристали напівмагнітних напівпровідників СсІ^Мг^Те, Сй Мп Эе та РЬ Ып І .'

1-х к 1-х X 2

2. Показано, що зареєстрований короткохвильовий зсув краю поглинання для мікрокристалів Сй1_і<МпхТе та саіхМпх8е зумовлений квантово-розмірним ефектом.

3. Встановлено взаємовплив обмінних взаємодій та квантов<у-роз-

чмірного ефекту в 00 .напівмагнітних структурах, який суттроводку-. етьоя лінійною магнітопольовою залежністю зеєманізського розщеплення та фараде І вського кручэння.

4. Рл.ър^е ДЛЯ Мікрокристрлів РЬ1)(МП)(Іг виявлено складну структу-

ру спектрів поглинання, яка інтерпретується квантово-розмірним ефектом на екситонах в мікрокристалах, які містять різну кількість окремих шаріз типу І-ГЬ,Мп-І.

Практична значимість роботи. Отримані в роботі нові дані суттєво поглиблюють уявлення про оптовлектроші процеси в низькорозмірних системах на основі напівмагнітних напівпровідників. ■

Розроблені на принципі існування s,p-d обміну в кристалах напівмагнітних напівтовідників'лабораторні макети -волоконно-оптичних датчиків магнітного поля та оптичних ізоляторів можуть знайти подальше застосування в наукових дослідженнях та техніці. Датчики магнітного поля на напівмагнітних напівпровідниках вигідно відрізняються розширеною частотною смугою, а оптичні iso-лятори-сво’ею компактністю від існуючих зразків цих оптаелектрон-них пристроїв.

Ступінь достовірності. Достовірність отриманих результатів базується на використанні сучасних експериментальних методик та комплексному характері дослідженнь і підтверджуються провэденими теоретичними розрахунками, порівняними з відомими в літературі данними. '

Fa захист виноситься:

1. Технологічні умови та методика отримання нульмірних квантовій, струт-тур у вигляді мікрокристалів напівмагнітних напівпровідників з регульованим середнім розміром частинок, впроваджених в діелектричні матриці. .

2. Результати комплексного дослідження оптичного поглинання,

магнітопоглинання та ефекту Фарадея в монокристалах напівмагнітних напівпровідників, які трактуються як прояв s,p-d та d-d обмінниг взаємодій. ' •••- ■

3. Особливості прояву s,p-d та d-d обмінних взаємодій в тонких-

' 5 ’

шарах та мікрокристалах напівмагнітних напівпровідників. "

4. Отримана структура спектру поглинання мікрокриствлів РЬ1_кМгікІг та запропонована для її пояснення модель конфаймент-ефекту на екситонах у мікрочастках, які містять різну кількість окремих шарів І-РЬ,Мп~І. .

6. Рекомендації по практичному використато об'ємних кристалів А^Мп^В6 у волокняно-оптичних датчиках магнітного поля та оптичних ізоляторах. '

Апробація роботи. Основні результати дисертації доповідались і обговорювались на: 9-й міжнародній конференції по потрійнім і багатокомпонентним сполукам (Йокогама,1993), 4-й міжнародній конференції з фізики і технології тонких плівок (Івано-Франківськ,1993), Міжнародній конференції Еигозепзога^УТІ ,(Будапешт, 1993), 38-й щорічній конференції по магнетизму і магнітним матеріалам (Міннеаполіс,І993), 22-й міжнародній конференції по фізиці напівпровідників (Банкувер,1994), 6-й об’єднаній ШМ-іп-. teшag конференції (Альбукерк,І994), 10 Я Міжнародній конференції по потрійним і багатокомпонентним-сполукам (Штудгарт,і995), 40-й щорічній конференції по магнетизму і магнітним матеріалам (Філадельфія,1995), наукових семінарах кафедри фізичної електроніки.

Особистий внесок. Технологічні та експериментальні дослідження, співставлення в теоретичними розрахунками виконані ав-■ . ■ - • ■ ‘ тором особисто або при його безпосередній участі. Основні положення та висновки дисертації належать її автору.

Публікації. По темі дисертації опубліковано 17 друкованих праць, список яких наведено в кінці автореферату. •

Структура і об',єм дисертації. Дисертація складається з

вступу, п’яти розділів, висновків та списку літератури п джерел. Робота викладена на сторінках друкованого тексту, ілюстрована рисунками і містить 4 таблиць.

. 6. '

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ У вступі обгрунтована актуальність теми дисертації, сформульовані мета і основні задачі роботи, її наукова новизна, практична цінність дослідження, представлені • положення, які виносяться на захист, короткий зміст .розділів, а також відомості про апробацію. ’ - '

Перпий розділ ft і стать огляд робіт, присвячених вивченню теоретичних та експериментальних аспектів прояву ефектів s,p-d і d-d обмінних взаємодій в кристалах, тонких шарах, та квантових структурах кз основі напівмагнітних напівпровідників. Основну увагу приділено аналізу магнітооптичних ефектів, великого спінового розщеплення зонних і екситошпіх станів та гігантського ефекту Фарадея в кристалах A* Mr Бв. Зазначається, цо дослідження низькорсзмірних квантових систем (тонких шарів, квантових ям, надграток та квантових точок) на основі напівмагнітнкх напівпро-в'і дашків знаходяться на початковій стадії. Особливе зацікавлення викликають маловивчені до цього часу мікрокриотали (нзнокрис-тали) напівмагнітних напівпровідників, в яких на електронні тр окситоині стани мають вплив не тільки обмінні взаємодії, але*і квантово-розмірний ефэкт (конфаймент ефект). ' .

В'другому розділі міститься опис методаки експериментальних досліджень. .

Вирощування монокристалів А*_нМпхВ<5 та РЬ1хМпхІг проводилося вертикальним методом Зріджмзна. Тонкі плівки Cd Мп Тй отримані у співпраці з Інститутом загальної фізики (Російська академія наук , м.Москва) методом лазерного напилення. В якості підкладок використовувалися скло та сапфір.

для одержання мікрокристаліч напівмагнітних напівпровідників розроблено та застосовано наступні методики:

а), сплавлений порошкоподібного напівпровідника з Соросил’Кзтпим'

склом та наступною термообробкою;

б) впровадження дрібних напівпровідникових частинок в полімерні матриці (желатин та полівініловий спирт);

в) вирощування мікрокристалів у цеолітовій матриці.

Головним у технології одержання мікрокристалів було запобігання окисленню напівпровідникових частинок та зменшення розкиду їх по розмірам.

Дослідження оптичних та магнітооптичних спектрів проведені на комплексних спектральних установках базовими елементами яких були: серійні спектрограф ДФС-ІЗ, монохроматори ЛЩР-З, ЗДР-23, електромагніт СП-58В, надпровідний солоноїд, імпульсний' магніт.

Для проведення низькотемпературних досліджень служили оптичні геліеві кріоЬтати та система УТРЕКС, які забезпечували стабілізацію і вимірювання температур з точністю 0,1 К. Спектральні ширини щілин в експериментах не перевищували 0,1 нм. При дослідженні ефекту Фарадея в тонких плівках та мікрокриоталах досягалася максимальна чутливість по визначенню кута 9г в 0,01°.

В третьому розділі приводяться результати експериментального дослідження . оптичних та магнітооптичних властивостей об'ємних кристалів напівмагнітних7 напівпровідників Ссґ_іМп,Те, 0(1 Мп Эе та РЬ Мп І,. '

1-х х 4-х к 2 -

. Виявлено аномалії в концентраційному та температурному •зсуві крап поглинання для кристалів Сй^МпТе. (х^0,4) Та РЬі_хМпхі2(х^0,2), які пояснюються проявом внутр і центрових (1-СІ-переходів в іонах Мп2+ та впливом □,р-<1 обмінної взаємодії, відповідно. Остання є також причиною спостереження спінового розщеплення, дослідження якого проведені в двох типах експериментів. В одному, випадку досліджувалася поведінка краю поглинання в вовнішньому магнітному полі,' а в другому- велося спостереження

за зміною екситоніюі структури в спектрах відбивання та гюглшга-

8

кия. Виявлені особливості розщеплення краю поглинання та екситон-ного піка інтерпретувалися в рамках моделі 'Гая для вирокозоиних натішогнітних паяівпровїдюшв з структурою цинкової обманки. Показано, що ця модель є зручною для інтерпретації спінового розщеплення в шаруватому напівпровіднику Pbt_KlftixI .

Аналіз спектральної залежності константи Верде для кристалів Cdt_xMnKTe проведено в рамках теорі ї ефекту Фарадея в нвпів-мзгн'ітних напівпровідниках, розробленої групою французьких фізиків [І]. Ця теорія базується на мікроскопічному аналізі поперечної діелектричної проникливості і задовільно описує експери-мантальні результата для твердих розчинів з різним вмістом ком-йонент 1 в широкому температурному інтервалі. г

Узгодження мі я теорією і проведеїшми експериментами по ефекту Фарадея в Cd ^ йп Те та РЬі_кМПхІї добивалися шляхом відлові дого підбору підгоночних параметрів, в число яких сходили також константи s,p-d обмінної взаємодії. Значення оціненої суми констант Но(а-р) для досліджуваних кристалів Xі2 еВ та 0,06 еВ суттєво відрізнялисяпо абсолютному значенню. .

На основі отриманих результатів температурної та магніто-польової залежностей фарадеївського кручення визначалися харак-■геричні температури та константи d-d - обмінної взаємодії'в досліджуваних напівмагнітних напівпровідниках. , . '

Четвертий розділ присвячений аналізу особливостей в оптич-ішх то магнітооптичних характеристиках тонкий шарів і квантових структур на основі напівмагнітних напівпровідників. '

Виявлено відмінність у температурній залежності краю погли-наня для тонкої плівки Cd^Mn^Te з х=0,43 ' на сапфіровій підкладці від аналогічної залежності для монокристалів того ж складу, яка полягала у "згладжувані" останньої. Цей факт, а також . лінійна залежність величини спінового розщеплення краю поглш-'ян-■ 0 ' ■’

іш та фарадеївського кручення від напруженості магнітного поля є доказом збільшення пшшву анткферсмагнітної ЕзаємодН мік іонами Кпї+ в тошскх шарах висококонцентрованих капівмагнітних ноії.ів-прозідгегсів. Отримані . результати по спектрам поглинання та фараде ївськог.о кручення в деяких зразках РЪ1_хМпи1 в сукупності з відомими чданими по фотолюмінесцентним спектрам дозволяють зробити висновок про утворення в процесі їх вирощування своєрідних г'вантовиу структур, у .вигляді тонких шарів бінарного. РЫ в матриці потрійного твердого розчину РІ^ МпхІг. .

Виявлено нові результати оптичних та магнітооптичгчх досліджень мікрокристадів напівмагнітних напівпровідників Ссі Мп Те, Ссі МпЯетаРЬ млі.

1-х к 4-х У 2 '

Для мікрокрйстал'їв Сс11_і(МпхТе та ей _хМп Бе встановлено короткохвильове зміщення краю поглинання зі зменшенням середнього розміру 'частинок, яке інтерпретується квантово-розмірним- ефектом. Для найменших по розмірах мікрокристадів ця воличина складала “ 0,1 еВ. ф

В зовнішньому мвгнітвому полі спостерігається зсув краю поглинання, який, як і у-випадку об'ємних кристалів, зумовлений . обмінною взаємодією мік зонними електронами (Дірками) та магнітними іонами Мп*1'. В той же час, встановлено зменшення величини Спінового розщеплення із зменшенням середнього розміру частинок, що пояснюється зменшенням числа магнітних іонів, які взаємодіють з зонними, носіями. Лінійна магнітопольова залежність зеєманівсь-кого зсуву та фарадеївського кручення в діапазоні Н=0-І20 кЕ є свідченням зростаючої ролі пар іонів Мп2+ в мікрокристалах р порівнянні з об'ємними нашвмагйітними-галівпровідниками.

Вперше спостерігалася тонка структура екситонного сіиктру поглинання мікрокристалів РЬ МпЛ вирощених в матрицях желатину та полівінілового спирту. Ця структура, в цілому, виявилася .10

зміщеною в короткохвильову сторону в порівнянні з екситонним фгектром об’ємного РЬ^Мп^. Знайдені пі'кя поглинання вкладаються в оберігану водневоподібну серію енергетичних рівнів, яку можна інтерпретувати.утворенням екситонів у малих пластинчатих частинках з різними розмірами. 1 в й напрямку (вздовж гексагональної в і сі ^5). Енергія екситонів Е= у випадку конфайнмент-ефек-ту на екситошіій хвильовій функції виражаються співвідношенням:

Е - Е + іЛіг/т2 '' (І)

с Ь г . .

де Еь - енергія екситона в об'ємному кристалі, а.Н - траноля-ційна маса екситона.

Добре узгодження експериментальних значень Ес з виразом (І) досягалося ігри М=І,0 шо (то- маса вільноі’о електрона) та Ь *1,4 ; 2,1; 2,8 та 3,5 іш. .Оцінені значення Ь ві дшсві дають 'їоввїсшам мікрокриствлів, які кратні товшині одного шару 0,7 нм для шаруватого напівпровідника РЬ^Мі,^. ' '

В останньому, п'ятому розділі, на основі узагальнення наявних експериментальних результатів та проведених в роботі оптичних та магнітодптичних досліджень, розглянуто потенційні можливості пра^ти’шого застосування напівмагнітних напівпровідників в опто-електронних пристроях. ,. '

»

Оскільки э.р-З обмін у напівмагнітних напівпровідниках супроводжується підсиленням фарадеївського кручення, то зазначені . матеріали е перспективними для використання в якості фарадеїв-ської комірки вслокняно-оптичшіх датчиків магнітного поля та оптичних ізоляторів (вентилів Фарадея). У випробуваних лабораторних макетах датчиків магнітного поля та струмів використання, оптичного волокна дозволяло здійснювати дистанційні вимірювання напруженості Н. Проведена оптимізація кристалів . потрійнис та

■ • ' .. : ' п ■ . • ■.' : ■' ■ ■ ’

четверних твердих розчинів A*_KMnxBe па їх хімічному та компонентному складу для використання в фараде івоьких комірках датчиків що функціонують на лазерних довжинах хвиль А.=630 ; 670; 850 та 1300 нм. Результати такої оптимізації приведені в таблиці t (стор.І9) в порівнянні з параметрами іішроко використовуваного для аналогічних цілей залізо-іттрієвого гранату (ЗІГ). Встановлено, що датчики на основі напівмагнітних напівпровідників поступаються перед ЗІГ-датчикам" по чутливості, але переважають їх по своїм динамічним характеристикам, тому е перспектив -ними для вимірювання магнітних полів, які стрімко змінюються з. часом в широкому амплітудному діапазоні.. .

Друга потенційна можливість використання напівмагнітних напівпровідників полягала в розробці..оптичних ізоляторів. Ці невзаємні магнітооптичні пристрої служать для захисту лазерних джерел випромінювання від власних відбитих та розсіяних променів. Проведені дослідженім’ об'ємних кристалів Cd Мгі^Те (х<0,45) дозволили встановити, що склад з х=0,25 є .найбільш оптимальним для вентилів Фарадея, які функціонують на довжині хвилі Х.=І060 нм Константа■Верде для запропонованого матеріалу значно більша за її значення в магнітооптичних стеклах, а це дозволяє покращити-компактність га інші характеристики пристрою.

. ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ

І. Визначено оптимальні технологічні методи та умови росту об'ємних монокристалів, тонких плівок та мікрокристалів напівмагнітних напівпровідників Cd^Mn^Ie, Cd ^Mn^Se та PbixMnxI2.

S. Виявлено смугу поглинання в низькотемператутних спектрах крис-'і’члів Cd^MnTe та РЬ^Мп^, яка інтерпретується d-d внугрі-центровими переходами в іонах Мпг+

3. Підтверджено наявність великого спінового розщеплення зонних ' ' 12 :

станів та гігантського ефекту Фарадея в досліджуваних кристалах напівмагнітних напівпровідників, які зумовлені s,p-d обмінною взаємодією мій зонними носіями та магнітними іонами.

4. Виявлено відмінність в прояві ефектів обмінної взаємодії для тонких плівок Сі МпхТе, які полягають в зменшенні зееманівсь-кого розщеплення та додатковому підсиленні ефекту Фарадея.

Б. Встановлено вплив квантово-розмірного ефекту по короткохвильовому зміщенню краід поглинення для мікрокристалів Сй^^МпТе.

6. Вперше для мікрокристалів ГЬ^Мп^ виявлено складну структуру спектрів поглинання, яка поясняться .конфайнмент-ефектом на екситонах в мікрочастинках, які містять різну кількість окремих Ьюрів шаруватого напівпровідника.

7. На основі проведених оптичних та магнітооптіічяих досліджень опгимізовано хімічний та компонентний склад кристалів А*_хМпхВа для використання в якості активного елементу для волокняко-оїшіч-mu датчиків магнітного поля та оптичних ізоляторів. Показано, що ці датчики володіють кращюли частотними характеристика;,® ніж існуючі зразки приладів.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ОПУБЛІКОВАНІ В НАСІШШХ ИАУКОШК ПРАЦЯХ.

1. Гавалешко Н.11., Савчук А.И., Никитин П.И., Деркач Б.Е., Кличук О.Р., Медынский С.В. Эффект Фарадея в телуриди кадмия, легированном Го //^Неорганические материалы. -1992. -Т.28, N12. -С.2429-2331.

2. Savthuk A.I., Gavaleshko М-Р., Lyakhovlch A.M., Medynskly S.V.

The effect of tnlxial pressure on the absorption spectra of' layer and semlmagnetlc semiconductors // XXX Annual met ting of the european high pressure research group: Abstracts. 5-9 October ,1992. - Bacu, 1992. P.29. .

3. Savchuk A.I., Lyakhovlch A.N., Medynskiy S.V., Nikitin P.I.

. ■ '13 .

Mew multlnary sgmlmagnetlc semiconductors for Faraday rotation for magnetic field, sensors // ІСГМС-9: Abstracts. 8-12 August 1993. -Yokohama, Japan, 1993. P.15.

4. Nikitin P.I., Grogorenko A.N., Savchuk Л.I., Lyakhovich A.N., Me<J#nsk’ty S.V. New multlnary semlroagnetlc semiconductors Tor Faraday rotation magnetic field sensors // Japanese Journal of Applied physics. -1993.' -V.32, suppl32-3. -P.375-377. ■

5. Сівчук к.Pi., Гавалешко Н.П., ■ Л іхович А.Н., Медынский С.В.,

*4 ■ • ■ ' ’

Кличук. O.f*., Никитин П.П., Злобин А.Ю. Оптические и магнитооптические исследования тонких пленок полумагнитных полупроводников // IV Міжнародна конференція з фізики і технології тонких плівок: Тези, травень 1993. -Івано-Франківськ. . . ■ .

6. Savchuk A.I., Lyakhovich A.N., Medynskly S.V.■ Semlmsgnetlc semiconductors- new Faraday rotation materials for magnetic fleldsensors // Eurosensors VII: Abstracts. 26-29 September ' 1993. -Budapest, Hungary, 1993. P.352.

7. Savchuk A.Т., Gavaleshko N.P., Medynskly S.V. and Nikitin P.I.

Growth and characterization of diluted magnetic semiconductors quantum dots // 38 Annual conference on magnetics and magnetic materials: Abstracts. 15-18 November 1993. -Minneapolis, USA, 1993. Е.ВЙ-10. . .

8. Savchuk A.I., Nikitin P.I., Homiak V.V., Ulyanitskiy K.S. and Medynskly S.V. Faraday rotation in cobalt based aemlmagnetlc semiconductors // 50CIII International school of physics of semi-conconductlng compaunds: Abstracts. 28 May-3 June 1994. -Jaszo-??iec, Poland, 1994. P.138.

. ■ ■ . . о

9. Savchuk A.I., Gavaleshko M.P., Medynskly S.V., Nikitin ' P.I. Exchange interaction effects In layered semimagnetic semiconductors // 22 International conference of the physics of semlcon-

Флс"огвъ Abstracts. 15-19 August 1994. -Vancouver, Canada, 1994.

' 14 ’ .

P.Tup.056. ■

/£>. Savchuk A.I., Medynskiy S.V., Nikitin P.I., Nikitin'S.I. Experimental study of diluted magnetic semiconductor quantum dots embedded in glass // 22 International conference of the physics of semiconductors: Abstracts. 15-19 August 1994. -Vancouver, Canada,"1994. P.Fr.1-C6. ..

11. Savchuk A.I., Lyakhovich A.M., Medynskly S.V., Nikitin P.I.

Magneto-optical spectroscopy of diluted magnetic semiconductors

mlcrocrystals embedded in glass // The 6 Joint MMM - intermag

conference: Abstracts. 20-23 June 1994.--Albuquerque, New Mexico,

USA, 1994. P.127. ' :

<. •

12. Savchuk A.I., Gavaleshko M.P., Medynskly S.V., Nikitin P.I.

Bxcange interaction effects in layered semlmagnetlc semiconductors // Proceedings of the 22 intern.confer, on phys. semlcond., Vancouver, Canada./ »Ed. David J.Lockwood, World Scientific. -1995. -V.3. -P.2549-2552.

13. Nikitin F.I., Savchuk A.I., Medynskly 3.7., Nikitin S.I. Experimental study of diluted magnetic semiconductor quantum dots embedded In glass // Proceedings of the 22 intern, confer, on phys.* semlcond., Vancouver, Canada. / Ed. David J Lockwood, World Scientific. -1995. -V.3. -P.2043-2046.

14. Nikitin P.I., Savchuk A.I., Medynskly S.V,> Stolyaichuk I.D.

Optical absorption studies on nanocrystals of semlmagnetlc semiconductor PlMnI2 // 10 International conference on ternary and multlnary compounds: Abstracts. 19-22 September 1995. -Stuttgart Germany, 1995. P.P0163. '

15. Savchuk A.I., Nikitin P.I., Medynskly S.V., Stolyarchuk I.D.

Optical studies, of semlmagnetlc semiconductor nanocrystals //

International school-conference " Physical problems in material

science of semiconductors": Abstracts. 11-16 September 1395.

• 15

-Chemivtol, Ukraine, 1995. P. 166. . .

16. Savchuk A.I., Medynskly S.V., Frasunyak V.M., Nikitin P.I,, Ghorbanzaaeh A.M. Comparative study of magnetization In bulk crystals and nanocrystals or the diluted magnetic semiconductors // 40 Annual conference on magnetism and' magnetic materials: Abstracts. 6-9 November 1995. -Philadelphia, Pennsylvania, USA, 1995. P.CQ05. - ■

IT. Savchuk A.I., Medynskly S.V., F^asunyak V.M., Nikitin P.I., Ghorbanzaclfeh A.M. Comparative study of magnetization In bulk crystals and nanocrystals of the diluted magnetic semiconductors //' J. Appl. Phys. -1996. -Vol.79, N8. -P.8979.

Ключові слова: найівмагнітний наїїівпровідник, обмінна взаємодія, кристал, плівка, мікрокристал, ефект Фарадея, квантово-розмір-шйі ефект, екситони, електрони, іони, магнітне поле.

Медынский С.В. "Эффекта обмепного Езага.юдс ,}ствия в кристаллах, тонких слоях и квантовых структурах на основе полумагнитвдх полупроводников". (Рукопись). Диссертация на соискание ученой степени кандидата физикоматематических наук но специальности 01.04.10 - физика полупроводников.и диэлектриков, Черновицкий государственный университет jim. Ю.Федьковича, Черновцы, I99G. ■ .

. Защищается 17 научных раСот, содержащих экспершантальноа исследование s,p-d и d-d обменных взаимодействий в кристаллах, тонких пленках и микрокристаллах полумапгатных полупроводников. Основными объектами исследования были тгердае растворы Cd^MnTe, Cdt_KMnxSe и Pbi_xKnxIz. Проявление обменных взаимодействий изучалось по оттгческш и магнитооптическим свойствам (поглощению, магнитопог.пощению, эффекту Фарадея). Наблюдался коротковолновой ^ сдеиг края поглощения для микрокристаллов Cd^Mn^Te обусловленный изменением размеров микрокристаллов. Полученные данные по магнитооптике свидетельствуют о происходящей модификации s,p-d и d-d обменных взаимодействуй при переходе от трех-меркых к ноло-мерным системам на основе полумагнитных полупроводников.

Medynsltly S.V. ".Exchange Interaction effects In crystals, thin

layers and quantum structures on the base of semi- ' magnetic semiconductors".(Manuscript).

Thesis search of a scientific degree of the candidate of physics and mathematics Is presented. Speciality 01.04.10 -Physics of semiconductors and Insulators. Chernivtsi State University, Chemivtsl, 1996. . ■ ,

17 scientific works, vhich contain experimental investigation, of s,p-d and d-d. exchange Interactions In semimag-netlc semiconductor crystals, thin films and microcrystals are , '17 , ■ ■

presented for defence. Main objects for investigation were solid

solution Cd, MnTe, Cd, Mn Se and Pb Mn I,. Manifestation of

. It* x i-x x £~x x 2 .

exchange interactions has been studied or; optical and magnetooptical properties (absorption, magnetoabsorptIon and Faraday effect). The absorption edge shift to shorter wavelength for

Cdt_xMnTe microcrystals due to the microcrystal size was

c/bserred. The obtained magnetooptic results reflect that there exist modification of s,p-d and d-d exchange interaction processes if transition from 3D to OD semimagnetic semiconductor system occures.

Матеріал

Константа Верде гряд/Е см

Мінімальне йоле що реєструється Е

Довжина

хвилі

нм

Cd Міг Те

1-х X

• х=0,36

0,20

0,5

670

Cd^Mn-Se

Х=0,3

0,10

’,0

.670

Hgt..xMnxTe Х--0,4

0,05

4,0

1300

Cd£ ^Ilg^inje 0,05 1=0,1; у-0,2

4.0

850

Крист. ЗІГ

0,01

1300

Цитована література. , .

Т Buss С., Huggomard-Bruyere S., Prey R., Flytzanis C. Theory of Faradey rotation effect in Cd Mn Se // Phys. Rev. B. -1988.

v 1-Х X ,

-Vol.38, H10. -P.13183-13190. '

T.9