Оптическая спектроскопия наноразмерных эффектов в электронно-коррелированных материалах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Жукова Елена Сергеевна

Оптическая спектроскопия наноразмерных эффектов в электронно-коррелированных материалах

01.04.07. - физика конденсированного состояния

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

2 /> ИЮН

Москва-2010

004606137

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте общей физики им. А.М. Прохорова РАН на кафедре Московского физико-технического института (государственного университета) «Физика микроволи и наноматериалов»

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией ИОФ РАН Горшунов Борис Петрович

Консультант

доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник ИОФ РАН Прохоров Анатолий Семенович

Официальные оппоненты:

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник ФИАН Лобанов Андрей Николаевич

доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией ИОФ РАН Ельцов Константин Николаевич

Ведущая организация:

Учреждение Российской академии наук Институт спектроскопии

Защита состоится «23» июня 2010 г. в час О О мин на заседании диссертационного совета Д 212.156.06 при Московском физико-техническом институте (государственном университете) по адресу: 117393, г. Москва, ул. Профсоюзная, д. 84/32, корп. В-2.

Отзывы направлять по адресу: 141700 г. Долгопрудный, Московская обл., Институтский переулок, д. 9, МФТИ, Диссертационный совет Д 212.156.06

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке МФТИ Автореферат разослан <¿61 мая 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.156.06 МФТИ:

кандидат технических наук, доцент Н.П. Чубинский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В настоящее время пристальное внимание исследователей уделяется физическим явлениям, происходящим на наномасштабных расстояниях. Это обусловлено, с одной стороны, активным применением наноразмерных объектов и эффектов в самых различных областях науки и техники - в микроэлектронных технологиях, биоинженерии, медицине, химии, физике и многих других. С другой стороны, наномасштабные явления, носящие принципиально квантовый характер и нехарактерные для макромира, представляют несомненный фундаментальный интерес и способствуют развитию новых научных концепций. Особо интересными, как для экспериментаторов, так и для теоретиков, представляются наноразмерные особенности в проводящих материалах и возможность контролировать такие особенности не только внешними воздействиями (температура, давление, магнитное и электрическое поле), но также и за счет трансформаций структуры объектов. Так, при наноструктурлровании кардинальное изменение может претерпевать такая фундаментальная характеристика проводника, как энергетический спектр его электронной подсистемы, что может приводить к появлению щелевых особенностей в электронном спектре или даже к переходу материала из проводящего состояния в диэлектрическое.

Наноразмерные явления в проводниках приобретают дополнительное многообразие, если носители тока в них оказываются коррелированными, т.е. сильно взаимодействующими между собой. Межэлекгронные корреляции порождают массу ярких физических явлений, таких, например, как высокотемпературная сверхпроводимость, колоссальное магнетосолротивление или тяжёлые фермионы. В подобных материалах необходимость рассмотрения эффектов, происходящих на наномасштабах, обусловлена двумя факторами. Так, сама природа многочастичных взаимодействий может быть причиной возникновения в объекте пространственных областей с различными физическими свойствами, имеющими протяжённость от нескольких нанометров до десятков и сотен нанометров. Особенности поведения таких нанокластеров и их окружения и формируют самосогласованны;.! образом физические свойства системы в целом. В качестве примеров можно привести фазовое расслоение и страйпы в манганитах [1], страйповую структуру в сверхпроводящих купратах и шшктидах железа [2], возникновение ферромагнитных кластеров в концентрированных интерметаллических растворах [3], сверхпроводимость в фуллеренах [4]. Кроме того, искусственная структуризация объектов также может качественно изменять их свойства. Например, в нанопористом кремнии реализуются условия для фотолюминесценции в

видимой области спектра [5]; с уменьшением размеров кристаллитов до нескольких десятков нанометров антиферромагнитное состояние манганитов трансформируется в ферромагнитное [6]; свойства тонких сверхпроводящих плёнок могут существенно отличаться от свойств массивного материала [7].

Исследования проводящих материалов, в которых одновременно проявляются и корреляционные, и наноразмерные эффекты, является одним из наиболее многообещающих и перспективных направлений современной физики. В экспериментальном отношении, среди наиболее мощных методов исследования проводников находится оптическая спектроскопия, позволяющая напрямую зондировать электронную подсистему и получать такие её фундаментальные параметры, как концентрация, подвижность, частота релаксации, плазменная частота, щелевые особенности в энергетическом спектре. Поскольку электронно-коррелированные состояния характеризуются относительно малыми энергиями - порядка долей электронвольта или единиц миллиэлектронвольт [8, 9], то соответствующие особенности, обусловленные многочастичными и наноразмерными эффектами, должны располагаться в оптических спектрах в дальней инфракрасной (ИК) или ещё более низкочастотной области - терагерцовой (ТГц). Известно, что ТГц область (частоты 10" -1012 Гц) является труднодоступной для проведения измерений с помощью стандартных методик. Как результат, надёжных экспериментальных данных по оптическим свойствам проводников с электронными корреляциями и соответствующими наноразмерными эффектами на ТГц частотах в литературе практически нет. Этим определяется актуальность настоящей работы, в рамках которой были выполнены первые систематические измерения терагерцовых спектров ряда материалов, в которых коллективное поведение делокализованных электронов оказывается связанным с наномасштабными эффектами. Это наноструктурированные манганиты состава Ьао.25Сао.75МпОз, твердые растворы Au¡. xFex с ферромагнитными кластерами и полупроводниковые структуры: нанопористый кремний и гетероструктуры Ge/Si с квантовыми точками. Измерения ТГц-спектров выполнялись на ЛОВ-спектрометре, разработанном в Институте общей физики и обеспечивающем количественные измерения оптических спектров материалов в диапазоне 0.03 - 1.25 ТГц [9] (JIOB-лампа обратной волны, генератор ТГц излучения). С целью наиболее полной и детальной характеризации параметров электронной подсистемы в исследуемых объектах, помимо ЛОВ-спектрометра были использованы стандартные инфракрасный Фурье-спектрометр и оптический эллипсометр. Это позволило перекрыть чрезвычайно широкий интервал частот (энергий), от нескольких обратных сантиметров (долей миллиэлектронвольта) до 33 ООО см'1 (~ 4 эВ).

Практически для всех образцов оптические измерения были выполнены впервые. Цель работы

Целью работы было изучение методами оптической спектроскопии наноразмерных эффектов в твердых телах с электронными корреляциями на примере наноструктурированных поликристаллических манганитов состава ЬаоуСаолзМпОз, кластеризованных твёрдых растворов Aui.xFex, а также полупроводниковых структур нанопористого кремния и гетероструктур «германий/кремний» (Ge/Si) с квантовыми точками германия.

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

- С применением модели эффективной среды Максвелла-Гарнета разработать и программно реализовать методику обработки оптических спектров многослойных систем, компоненты которых представляют собой гетерогенные среды.

- Изучить влияние наноструктурирования на электронные свойства манганитов состава LaojsCaojsMnCh с целью исследования механизмов фазовых переходов, приводящих к установлению магнитного и зарядового упорядочений.

- Исследовать влияние ферромагнитных кластеров ионов железа на электронные свойства концентрированных интерметаллических растворов Auj.iFe!.

- Исследовать спектр энергетических состояний электронов проводимости, участвующих в обменном взаимодействии Рудермана-Кипеля-Касуи-Иосиды (РККИ) в разбавленных растворах Aui.jFe, в фазе спинового стекла.

- Определить характеристики носителей тока в кремниевых нанокристаллитах в нанопористом кремнии и исследовать природу их отличия от соответствующих характеристик «массивного» кремния.

- Исследовать диэлектрические свойства массива квантовых точек Ge в гетероструктурах Ge/Si в зависимости от технологического параметра -количества осажденного германия.

Научная новизна работы заключается в том, что: 1. В поликристаллических манганитах в фазе с зарядовым упорядочением обнаружены низкоэнергетические (2 10 мэВ) полосы поглощения, которые полностью подавляются в наноструктурированных образцах. Показано, что природа полос не связана с коллективным откликом упорядоченной фазы, а

обусловлена акустическими фононами, которые становятся оптически активным при свертывании зоны Бриллюэна вследствие структурного фазового перехода.

2. В концентрированных (х < 22 ат.%) твердых растворах Аи1.хРех обнаружены эффекты локализации носителей заряда в наноразмерных ферромагнитноупорядоченных кластерах железа.

3. В спин-сгекольной фазе разбавленных твердых растворов Аи^Гех (х = 6 ат.%) обнаружена щель подвижности в энергетическом спектре электронов проводимости и показано, что она возникает вследствие вовлечения электронов в обменное взаимодействие РККИ между магнитными центрами Ре.

4. Определены диэлектрические характеристики отдельных нанокристаллитов в нанопористом кремнии и обнаружено их существенное отличие от соответствующих характеристик кристаллического «массивного» кремния. Показано, что отличия определяются эффектами локализации носителей внутри нанокристаллитов и квантовыми размерными эффектами.

5. В гетероструктурах 0е/81(001) с квантовыми точками йе обнаружено существенное увеличение эффективной проводимости массива квантовых точек ве по сравнению с проводимостью кристаллического «массивного» германия. Предложен механизм возрастания проводимости, основанный на учёте диффузии носителей тока из кремниевых подложек в слои с кваптовыми точками германия.

Практическая значимость работы

Полученные в работе результаты способствуют дальнейшему развитию представлений об эффектах, в том числе наноразмерных, происходящих в системах с сильными электронными корреляциями и могут оказаться полезными при разработке и создании новых материалов и приборов. Так, обнаруженное влияние наноразмерных эффектов па электронные свойства манганитов, твёрдых растворов Аи^е* и полупроводниковых структур на основе кремния и германия дает в руки исследователей и инженеров эффективный инструмент для получения материалов с наперед заданными новыми характеристиками.

Положения, выносимые на защиту

1. В поликристаллах Ьа^Сао^МпОз в зарядовоупорядоченной фазе обнаружены низкоэнергетические (около 5 мэВ и 10 мэВ) возбуждения и установлено, что они не являются коллективными зарядовыми возбуждениями, а обусловлены откликом акустических фононов, оптически активированных благодаря свертыванию зоны Бриллюэна вследствие структурного фазового перехода.

2. Обнаружено подавление низкоэнергетических возбуждений в образцах Ьао.25Сао.75МпОэ при уменьшении размеров кристаллитов от 2000 1гм до 40 нм. Показано, что подавление свидетельствует о слабой связи магнитного и зарядового упорядочений с динамикой кристаллической решетки.

3. В концентрированных растворах Ащ.хРех с концентрациями железа х й 22 ат.% на оптических частотах обнаружена резонансная линия поглощения. Показано, что природа лини и связана с локализацией носителей заряда в наноразмерных ферромагнитноупорядоченных кластерах железа

4. В разбавленном растворе Аи^е* (х = 6 ат.%) обнаружено уменьшение динамической проводимости на частотах ниже 30 см"1 при переходе в фазу спинового стекла. Показано, что обнаруженная особенность связана с возникновением щели подвижности в энергетическом спектре электронов проводимости за счёт их вовлечения в межпримесное РККИ-взаимодействие.

5. Для образцов нанопористого кремния установлено, что диэлектрические свойства нанокристаллитов существенно отличаются от свойств «массивного» кремния Показано, что отличия обусловлены квантоворазмерным эффектом и локализацией носителей тока внутри кристаллитов.

6. В гетероструктурах Сс/81(001) с квантовыми точками германия впервые измерена эффективная проводимость массива квантовых точек и обнаружено, что она на несколько порядков величины превышает проводимость «массивного» германия. Предложен механизм возрастания проводимости, основанный на учёте диффузии носителей тока из кремниевых подложек в слои с квантовыми точками германия.

Личный вклад

Все результаты, представленные в работе, получены диссертантом лично, либо в соавторстве при его непосредственном участии.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на семинарах ИОФ им. А.М.Прохорова РАН и Штутгартского университета (Германия), а также на следующих всероссийских и международных конференциях: Молодёжная конференция «Физика и прогресс» (14 - 16 ноября 2007, Санкт-Петербург); 50-я Юбилейная Научная конференция МФТИ (23-27 ноября 2007, Долгопрудный); Конференция по физике конденсированного состояния, сверхпроводимости и материаловедению. (Посвящается 50-летию ядерного реактора ИРТ) (26-30 ноября 2007, Москва); «Кремний-2008» V Международная конференция и IV школа молодых ученых и специалистов по актуальным

проблемам физики, материаловедения, технологии и диагностики кремния, нанометровых структур и приборов на его основе (1-4 июля 2008, Черноголовка); Российское совещание по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «Фотоника 2008» (19-23 августа 2008, Новосибирск); International Workshop Nonequilibrium Nanostructures (Nonna08) (December 01 - 06, 2008, Dresden, Germany); Всероссийская школа-семинар «Физика и применение микроволн» (25-30 мая 2009, Московская обл., пансионат «Университетский»); XXXV Совещание по физике низких температур (29 сентября - 2 октября 2009, Черноголовка); 52-я Научная конференция МФТИ (27-30ноября 2009, Долгопрудный).

Публикации

Результаты диссертационной работы опубликованы в 9 печатных работах в научных журналах и доложены на 18 научных конференциях.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы. Объем диссертации составляет 133 страницы, включая 63 рисунка, 4 таблицы и список литературы из 203 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулирована цель работы, обозначены основные задачи исследования, определена научная и практическая значимость работы.

В Первой главе представлен обзор современного состояния исследований по теме диссертации, отдельно по каждому классу исследованных в работе объектов.

В п. 1.1 описаны основные свойства редкоземельных манганитов И].хАхМпОз с частичным замещением атома редкой земли R щелочноземельным элементом А. Наиболее известной особенностью манганитов является эффект колоссального магнетосопротивления, который наблюдается в составах с х < 0.5 и может достигать огромных величин порядка 105% при достаточно высоких температурах (Т ~ 100 К). [10]. В данном параграфе описаны особенности структуры кристаллической решетки, магнитные и транспортные свойства манганитов состава Ьао.25Сао.75МпОз, исследованных в настоящей работе. Для такого состава характерны эффекты зарядового (charge order -СО), магнитного и орбитального упорядочений, происходящих в условиях активной конкуренции соответствующих параметров порядка [11]. Такая конкуренция приводит к многообразию видов основного состояния манганитов и богатой фазовой диаграмме [1,

11]. Обсуждаются существующие теоретические подходы, которые в той или иной степени корректно описывают механизмы фазовых превращений и микроскопику основного состояния. Описывается обнаруженное относительно недавно влияние наноструктурирования на свойства манганитов [6, 12], когда вследствие поверхностных эффектов антиферромагнитное состояние образцов трансформируются в ферромагнитное. Отмечается, что хотя такое влияние несёт важную информацию о фундаментальных физических свойствах манганитов, достаточно подробно оно изучено лишь в отношении их магнитных характеристик.

В п. 1.2 отмечены наиболее яркие физические явления, происходящие как в концентрированных интерметаллических твёрдых растворах магнитных ионов в немагнитной матрице, так и в фазе спинового стекла, возникающей в достаточно разбавленных составах. К характерным свойствам спиновых стёкол относятся наличие излома на температурной зависимости магнитной восприимчивости при температуре замерзания Tf [13], наблюдающегося одновременно с отсутствием резких аномалий при Tf удельной теплоемкости [14], наличие магнитной памяти и особенностей в поведении низкотемпературного сопротивления [15]. Обсуждаются механизмы взаимодействий магнитных моментов при увеличении концентрации магнитных примесей и переходе в состояние, характеризуемое образованием ферромагнитных нанокласгеров [16]. Отмечается, что, несмотря на богатый набор специфических свойств разбавленных и концентрированных интерметаллических растворов с магнитными примесями, оптические исследования таких объектов ранее не проводились.

В п. 1.3 приводятся сведения о существующих на сегодня материалах кремниевой индустрии и, в частности, о перспективах использования полупроводниковых структур на основе нанопористого кремния в приборах микро- и оптоэлектроники [17]. Отмечается наличие у нанопористого кремния интенсивной фотолюминесценции в видимой области спектра, зависящей главным образом от истории приготовления образца [5]. Приводятся данные по исследованию свойств нанопористого кремния в оптическом диапазоне частот, полученные методами комбинационного рассеяния света и инфракрасной спектроскопии.

П. 1.4 посвящен описанию технологии выращивания и механизма формирования массивов квантовых точек германия в многослойных гетероструктурах «германий/кремний», Ge/Si [18]. Приводятся сведения, имеющиеся в литературе, относительно применения подобного рода структур в кремниевой оптоэлектронной технологии, а также описываются характерные для таких материалов фотолюминесцентные свойства.

Вторая глава. Во второй главе описаны методики измерения оптических спектров материалов, использованные при выполнении настоящей работы. Здесь же изложены теоретические основы моделей обработки экспериментальных данных.

При измерениях применялись три типа спектрометров: квазиоптический терагерцовый ЛОВ-спектрометр [9], инфракрасный Фурье-спектрометр типа Bruker IFS113V и оптический эллипсометр типа VASE фирмы J.A. Woollam Со. В п. 2.1 описаны основные принципы действия и схемы измерений на ЛОВ-спектрометре. Его важным достоинством является возможность прямых измерений терагерцовых спектров проводимости a(v) и диэлектрической проницаемости e(v), что достигается при измерении спектров комплексного коэффициента пропускания (амплитуды Tr(v) и фазы cp(v)) плоских образцов. При необходимости производится также измерение спектров коэффициента отражения R(v). В п. 2.2 и 2.3 коротко описаны стандартные Фурье-спектрометр и оптический эллипсометр. Конечный продукт измерений в виде спектров диэлектрических характеристик образцов, c(v) и e(v), получается путём обработки измеряемых в эксперименте спектров коэффициентов пропускания Tr(v), отражения R(v) и фазового сдвига <p(v) (п. 2.4). Поскольку все образцы представляли собой слоистые структуры, при анализе использовались стандартные френелевские формулы для плоскопараллельных сред. Развитые нами ранее соответствующие процедуры [9] в настоящей работе были доработаны и усовершенствованы в двух отношениях. Во-первых, была реализована программно возможность определения диэлектрических спектров образцов с много бблыпим количеством слоёв по сравнению со стандартными ситуациями, описанными в [9]. Так, в случае гетероструктур «германий/кремний» количество слоев достигало 13. Во-вторых, также программно была реализована возможность определения диэлектрических и геометрических параметров гетерогенных сред, входящих в виде слоёв в состав многослойных структур и представляющих собой наноразмерные включения одного материала в матрицу другого (п. 2.4). При этом для моделирования оптического отклика таких сред использовались модели эффективной диэлектрической функции оптического отклика и модель эффективной среды Максвелла-Гарнета.

В третьей главе изложены основные экспериментальные результаты, полученные для наноструктурированных манганитов состава Lao^CaojsMnOj с размерами гранул 40, 85, 150, 200, 1000 и 2000 нм. В п. 3.1 описаны процессы синтеза образцов и их характеризации методами рентгеновского анализа и электронной микроскопии (Field Emission Scanning Electron Microscopy, FESEM). П. 3.2 посвящён собственно оригинальным экспериментальным результатам, полученным на основе анализа спектров проводимости и диэлектрической проницаемости Ьао.25Сао.75МпОз. В спектрах o(v) и e(v),

приведенных на Рис. 1а, б, в фазе с зарядовым упорядочением (Т < Тсо ~ 140 К) для образцов с размерами гранул 1 - 2 мкм (поликристаллические образцы) отчетливо видно

возбуждение в виде

Энергия (мэВ) 10

10 100 Частота (см"1)

700

низкочастотной (около 30 см'1) полосы поглощения [А8 - А9, Б16,]. Детальный анализ показывает, что полоса состоит из двух линий с собственными частотами около 25 см'1 и 38 см"1. Похожее поглощение в Ьао.25Сао.75МпОз наблюдалось в работе [19], причём его природа связывалась с возникновением основного состояния типа Пайерлса-Фрёлиха с волной зарядовой плотности (ВЗП). Идея о том, что движущей силой СО-перехода в манганитах может быть типа

Рис.1. Спектры диэлектрической проницаемости и проводимости поликристаллического (кристаллиты 1000 фазового нм) и наноструктурированных образцов ЬаоиСаолМпОз. Прямой пунктирной линией показано квадратичное по частоте поведение, отвечающее низкочастотным взаимодействие «хвостам» фононов в ИК-областа Вставка: зависимость Пайерлса-Фрёлиха, довольно диэлектрического вклада полосы поглощения в районе

30 см'1 от размера кристаллитов. интенсивно обсуждается

последние несколько лет. Однако, выполненные в данной работе детальные исследования температурного поведения низкоэнергетических полос поглощения (около 30 см'1 и в районе 80 - 100 см'1, см. Рис. 1) в наноструктурированных образцах показали, что их природа никак не может быть связана с появлением ВЗП. В работе показывается, что происхождение наблюдаемых возбуждений более тривиально и обусловлено акустическими фононами, приобретающими оптическую активность вследствие происходящего в Ьао^Са^МпОз при Т = ТСо = 140 К структурного фазового перехода с учетверением периода кристаллической решетки в направлении а. Возникновение сверхструктуры в кристаллической решётке приводит к свёртыванию зоны Бриллюэна, как показано на Рис. 2, из которого видно, что полоса на частотах 20 - 40 см"1 отвечает акустическим модам, имевшим волновой вектор д = я/4 а, а полоса на частотах 80-100 см' 1 связана с группой мод с волновым вектором д = ж!2а. При такой интерпретации

V, CM

обнаруженное исчезновение возбуждений в наноструктурированных образцах (вставка на Рис. 1а) говорит о том, что в наноразмерных образцах происходит полное подавление 4а-сверхструктуры в кристаллической решётке Ьао.25Сао.75МпОз. В то же время, согласно данным магнитных измерений [6], зарядовое и магнитное упорядочения в наноструктурированных образцах

Ьао.25Сао.75МпОз не исчезают, а лишь ослабевают. Это свидетельствует о том, что динамика кристаллической решётки не играет решающей роли в стабилизации зарядового и магнитного порядков. В п. 33 обсуждается температурное поведение диэлектрических спектров

поликристаллических образцов

Ьао.25Сао.75МпОз. При этом основное внимание уделяется низкотемпературному (Т < Тсо) и наиболее низкочастотному (V < 10 см"1) отклику, имеющему ярко выраженный релаксационный характер. Анализ спектров о(у) и е(у) с применением модели Дебая, показывает, что релаксационная дисперсия а(у) и е(у) не может быть объяснена размерными эффектами - локализацией зарядов внутри наноразмерных гранул, а является внутренним свойством зарядовой подсистемы и, возможно, связана с механизмом фазового перехода в СО-состояние, который может иметь признаки перехода типа «порядок-беспорядок».

Четвертая глава посвящена изложению результатов, полученных для кластеризованных и некластеризованных растворов Аи^е*. В п 4.1 охарактеризованы исследованные образцы, которые представляли собой высококачественные тонкие пленки Аи^е* с концентрациями железа 0, 6, 17 и 22 ат.%, нанесенные на подложки высокоомного кремния. Качество пленок проверялось методами обратного рассеяния

1/4 3/8 nia

ЦГН [100] Рис.2. Схема «свёртывания» (folding) зоны Бриллюэна и переброса акустических фононных ветвей в центр зоны при структурном фазовом переходе с учетверением периода решётки в направлении а. Открытыми и заполненными кружками обозначены ИК- и КР-акгавные колебания, соответственно.

10 10s 104

~103

's и

's ю! о ~10' л

н , о 10 о S s ч

о 10'

Энергия (зВ)

заряженных частиц (Rutherford backscattering spectrometry, RBS) и электроннозондового микроанализа (Electron probe micro-analyzer, ЕРМА). Все параметры плёнок не отличались от параметров «массивных» образцов аналогичных составов.

Результаты по оптическим измерениям Aui_„Fex при комнатной температуре представлены в п. 4.2, где обсуждаются особенности спектров динамической

проводимости концентрированных (х 2 22 ат.%) растворов Aui.xFex в интервале частот 10 - 33 000 см"1. Известно, что для таких составов характерно образование

наноразмерных кластеров с ферромагнитноупорядоченными ионами железа. На Рис. 3 представлены полученные спектры проводимости для пленок чистого золота (Рис. За) и пленок с х=б ат.%, 17 ат.% и 22 ат.% (Рис. 36, в, г, соответственно). Спектры для чистого золота, Аи, хорошо описываются с использованием модели

металлической проводимости Друде. В то же время, для составов Aui^Fe*, х

10'

. 10 103 10' 103 10:

ю V (cm"1)

..... ........1 ...... . .1 (6) _ ..i 4 .

х=6 at% J .....

(в).

- Au,/e. x~17aí.%

Г) . .1

x=22 at% ■•■■' ......... . .r'..... ,......

10'

10

ю5

Частота (см"1)

ю*

Ф 0, на частотах 103 - 104 см"1 в

спектрах c(v) видны существенные отличия (отметим логарифмический

Рис.3. Спектры проводимости плёнок Aui.xFex, х

= 0 (а), х = б ат.% (б), 17 ат.% (в) и 22 ат.% (г)

(точки и толстые линии). Пунктирные линии

соответствуют обработке спектров

коэффициента отражения с применением масштаб по вертикальной оси) от

модели проводимости Друде, тонкие линии - с „

„ _ „ друдевской зависимости, которые

применением модели Друде и Лорентциана.

Вклад Лорентциана показан отдельно точечной свидетельствуют

линией. На вставке показан магнитный вклад в

ПРОВОДИМОСТЬ Cmagn = Omsas - Сди (iracas ~

измеренная проводимость, ади - проводимость собственной частотой в районе 2000 -

резонансного

о наличии поглощения с

чистого золота) в статике и на частоте 10 см'1.

3000

см"1.

Вклад от этого

дополнительного поглощения представлен отдельно пунктирными серыми линиями на Рис. 3. Помимо этого высокочастотного резонансного поглощения в работе были обнаружены особенности и в низкочастотных спектрах проводимости Аи^Ре*. На вставке к Рис. За показано сравнение магнитного вклада в проводимость (с^) на частоте 10 см"1

и в статике (сг^). Как видно, при малых концентрациях х железа обе величины практически совпадают, ~ а^, в то время как с ростом х наблюдается всё более возрастающее различие между ними, причём < , т.е. наблюдается поведение, сходное с поведением могговского типа о ~ V5, где э ~ 1. В работе установлено, что обе обнаруженные особенности - различие статического и динамического вкладов в проводимость < сг™^ и наличие резонансной полосы поглощения в районе 2000 -3000 см"1 - связаны с локализацией электронов проводимости внутри наноразмерных ферромагнитных кластеров железа [А6, А7, Б11, Б17, Б18]. Анализ показывает, что для концентрации железа 22 ат.% локализованными оказываются порядка 50% электронов проводимости.

В п.43 рассматриваются результаты, полученные для разбавленных растворов Аиь хРех, в которых нанокластеризация менее выражена, и в которых при низких температурах осуществляется переход в фазу спинового стекла, «спровоцированный» обменным РККИ-взаимодействием между ионами железа через посредство электронов проводимости. На Рис. 4 приведена температурная зависимость терагерцовых спектров проводимости Аи^

хРе„ при х = 6 ат.%. Видно, что при комнатной температуре

проводимость практически не зависит от частоты - типичный признак друдевской проводимости металлического типа в пределе низких частот. При понижении температуры проводимость

обнаруживает значительную

дисперсию, причём именно при переходе в спинстекольную фазу, при Т < Тг (для Аи1.хРех Тг ~ 25 К) и на частотах, как раз соответствующих энергии РККИ-взаимодействия (для Дякку ~ кцТг ~ 2.2 мэВ, V = Дякку/Ь ~ 17 см"1 -> 510 ГТц (кв - постоянная Больцмана, Ь - постоянная Планка). Поэтому в работе делается вывод о том, что наблюдаемая дисперсия проводимости связана с возникновением щели

Частота (ГГц) 400 800 1200

Рис.4. Частотные зависимости проводимости пленки Аи1-хРех, х = 6 ат%, измеренные при различных температурах. Сплошные вспомогательные линии демонстрируют, что при температурах ниже 100 К появляется зависимость проводимости от частоты.

подвижности в подсистеме свободных электронов, которые при Т < Тг оказываются вовлеченными в межпримесное РККИ-взаимодействие [А1, А2, А5, Б18].

В пятой главе описываются результаты по наноразмерпым эффектам в полупроводниковых структурах, применяемых в микроэлектронпой технологии и перспективных для нужд кремниевой оптоэлсктроники. В п 5.1 описан процесс приготовления образцов нанопористого кремния, с применением различных методов электрохимического травления пластин кристаллического кремния. Отмечается зависимость фотолюминесцентных свойств исследуемых образцов от состава электролита, наличия дополнительной подсветки, удельного сопротивления исходных кремниевых пластин. Поскольку при таком способе травления модифицируется поверхностный слой монокристаллического кремния толщиной порядка 20 мкм, то при анализе оптических спектров структур их можно рассматривать как двухслойные, состоящие из слоев кристаллического (с-БО и нанопористого (р-Б1) кремния. Здесь же приведены характеристики исследованных образцов.

В п. 5.2 описаны результаты по диэлектрическим свойствам серии образцов

нанопористого кремния. На Рис. 5 представлены спектры проводимости с(у) и диэлектрической

проницаемости £(у) с^ и Видно, что при изменении структуры кремния от мопокристаллической (св!) в нанопористую (р-Эл) характер спектров проводимости и диэлектрической проницаемости сменяется от типичного для металлов (падение с(у) и рост е(у) с ростом V) к типичпому для диэлектриков (рост о(у) и неизменная е(у) с ростом V).

Кроме того, на частотах выше 100 см" Рис.5. Частотные зависимости проводимости и ,

диэлектрической проницаемости проявляются фононные и

кристаллического Сс-в!, толстые серые линии) и примесные линии поглощения. В нанопористого (р-Б!, тонкие линии) кремния,

полученные при обработке спектров Таблице I представлены

коэффициента отражения в рамках модели диэлектрические параметры кремния эффективной среды.

внутри наноразмерных кристаллитов, полученные в результате обработки экспериментальных спектров с применением модели

Частота (ТГц) 1 10 100

эффективной среды. Видно, что характеристики кремниевых нановключений существенно отличаются от характеристик монокристаллического «массивного» кремния. В работе показано, что отличия обусловлены наноразмерными эффектами [АЗ, А4, Б1, Б4, Б6], приводящими к дополнительному рассеянию носителей заряда на границах включений и к увеличению запрещенной зоны материала вследствие квантового размерного эффекта.

Таблица I. Геометрические характеристики исследованных образцов нанопористого кремния (р-Э1) и диэлектрические параметры кремниевых нановключений - частота рассеяния носителей у*, статическая проводимость сто*, высокочастотная диэлектрическая проницаемость е»* - в сравнении с соответствующими параметрами исходного «массивного» кремния (с-Э^), а также высокочастотный коэффициент отражения Л.

Образец Диаметр включений (нм) Заполнение (%) Т (см'1) со* (Ом"1 см"1) е«,* R

c-Si 227 91 12.5 0.31

В1-Е2 6.8±0.2 40±2 3220±40 6.5±0.1 7.6±0.2 0.017

ВЗ-Е1 1.3±0.2 51±0.5 17600±1100 1.2±0.1 8.2±0.2 0.084

ВЗ-Е2 4.9±0.1 41±0.5 4400±30 4.76±0.04 6.8±0.1 0.006

ВЗ-Е4 4.1±0.1 41±1 5270±120 3.97±0.1 6.4±0.1 0.035

П. 53 содержит описание исследованных гетероструктур Ge/Si(001) с квантовыми точками германия. Образцы представляли собой многослойные «сэндвичи», состоящие из монокристаллической подложки кремния с ориентацией (100), на которую методом

молекулярно лучевой эпитаксии (МЛЭ) послойно осаждались слои кремния и германия. В проведенных экспериментах германий, осажденный на поверхность кремния Si(001) методом МЛЭ при низкой температуре подложки (375 °С) с эквивалентной толщиной (hoe) от ~ 4 до ~ 18 А (от ~ 3 до ~ 13 монослоев, толщина 1 монослоя Ge на поверхности Si(001) составляет ~ 1.4 А), самоорганизовался по механизму Странского-Крастанова в массивы пирамидальных и клиновидных кластеров (так называемых hut-кластеров) - массивы квантовых точек с характерными размерами оснований порядка десятков нанометров и отношением высоты к ширине основания ~ 0,1. Плотность квантовых точек в массивах

hGs (Ангстрем)

Рис.6. Зависимость эффективной проводимости массива квантовых точек германия от количества осажденного германия (hoe).

зависела от величины h<jc и составляла (2 - 6)х10" см"2 и с высокой степенью точности совпадала с плотностью дырок, оцененной из измерений вольт-емкостных (C-V) характеристик. Измеренная в работе при комнатной температуре эффективная проводимость таких слоев с наноразмерными кластерами германия (~ 102 Om''-см"1) оказалась на несколько порядков выше проводимости изначального монокристаллического германия 10"2 Om''-см"1) [Б7, Б10]. На Рис. 6 показана зависимость эффективной проводимости слоя квантовых точек от важного технологического параметра h<;e - количества осажденного германия. С увеличением эквивалентной толщины осажденного германия фактически происходит переход от квантовых точек к сплошному слою за счёт, в конечном счёте, слияния кластеров в однородный слой кристаллического германия. Из рисунка видно, что при этом наблюдается тенденция к падению эффективной проводимости слоя квантовых точек в направлении к проводимости объемного кристаллического германия. В работе предполагается, что процессом, ответственным за наблюдаемое увеличение проводимости в массиве квантовых точек, является диффузия носителей тока из подложки и/или из буферного слоя.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Методами терагерцовой ЛОВ-спектроекопии, инфракрасной Фурье-спектроскопии и оптической эллипсометрии впервые измерены широкодиапазонные (частота от нескольких обратных сантиметров до 33 ООО см'1) спектры проводимости и диэлектрической проницаемости ряда проводящих материалов в условиях, когда свойства электронной подсистемы зависят от наноразмерных эффектов: наноструктурированных манганитов состава Ьао.25Сао.75МпОз,' твёрдых растворов Aui.xFex с ферромагнитными наяокластерами, нанопористого кремния и гетероструктур германий-кремний с квантовыми точками германия.

2. В поликристаллических манганитах состава ЬасшСао^МпОз в фазе с зарядовым упорядочением на частотах 30 - 100 см"1 обнаружены полосы поглощения, теряющие интенсивность при уменьшении размеров кристаллитов от 1000 нм до 40 нм. Установлено, что происхождение полос не связано с коллективным откликом упорядоченной фазы, а обусловлено акустическими фононами, приобретающими оптическую активность благодаря перебросу акустических ветвей в центр зоны Бриллюэна при структурном фазовом переходе. Показано, что подавление полос в наноструктурированных образцах свидетельствует о слабой связи зарядового и магнитного параметров порядка с фононной подсистемой.

3. В концентрированных растворах золото-железо Au[.xFex (х й 22 ат.%) на частотах 1000 - 3000 см"1 обнаружена резонансная линия поглощения. Показано, что природа линии связана с локализацией носителей заряда в наноразмерных ферромагнитноупорядоченных кластерах ионов железа.

4. В разбавленном растворе Aui.xFex (х = б ат.%) обнаружено уменьшение динамической проводимости на частотах ниже 30 см"1 при переходе в фазу спинового стекла. Показано, что обнаруженная особенность связана с возникновением щели подвижности в энергетическом спектре электронов проводимости за счёт их вовлечения в межпримесное РККИ-взаимодействие.

5. Определены диэлектрические характеристики кремниевых нанокристаллитов в нанопористом кремнии. Показано, что эти характеристики отличаются от характеристик монокристаллического кремния, и что отличия определяются квантово-размерными эффектами и рассеянием носителей тока на границах нановключений. В гетороструктурах Ge/Si(001) с квантовыми точками германия впервые измерена эффективная проводимость массива квантовых точек и обнаружено, что она на несколько порядков величины превышает проводимость «массивного» германия. Предложен механизм возрастания

проводимости, основанный на учёте диффузии носителей тока из кремниевых подложек в слои с квантовыми точками германия.

Список цитируемой литературы

1. Coey J.M.D., Viret М., von Molnar S. Mixed-valence manganites // Advances in Physics -2009. - vol.58. - N6. - P.571-697.

2. Basov D., Tirausk T. Electrodynamics of high-Tc superconductors // Rev. Mod. Phys. -

2005,-Vol.77.-P.721-779.

3. Coles B. R. in Amorphous Magnetism // edited by H. 0. Hooper and A. M. deGraaf. - New York: Plenum Press, 1973.

4. Hebard A.F. Buckminsterfullerene//Annu. Rev. Mater. Sci.- 1993. - V.23. - P.159-191.

5. Canham L.T. Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical and chemical dissolution of wafers // Appl. Phys. Lett. - 1990. - Vol.57. - P.1046-1048.

6. Zhang Т., Zhou T. F., Qian Т., and Li X. G. Particle size effects on interplay between charge ordering and magnetic properties in nanosized Laoj2sCao.75Mn03 // Phys. Rev. В -2007.-Vol.76.-P.174415-174421.

7. ТинкхамМ. Введение в сверхпроводимость.-М.:Атомиздат, 1980. — 312 с.

8. Dordevic S.V., Basov D. N. Electrodynamics of correlated electron matter // Ann. Phys. -

2006. - Vol.15. - No. 7 - 8. - P.545-570.

9. Горшунов Б.П., Волков A.A., Прохоров A.C., Спектор И.Е. Методы терагерцовой-субтерагерцовой ЛОВ-спектроскопии проводящих материалов // Физика Твёрдого Тела -2008. - том 50. - вып. 11. - С.1921-1932.

10. Jin S., Tiefel Т. Н., McCormack М., Fastnacht R. A., Ramesh R., and Chen L. H. Thousandfold Change in Resistivity in Magnetoresistive La-Ca-Mn-0 Films // Science. -1994.-Vol.264.-P.413-415.

11. Dagotto E., Hotta Т., and Moreo A. Colossal magnetoresistant materials: the key role of phase separation // Phys. Rep. - 2001. - Vol.344. - P. 1 -153.

12. Lopez-Quintela M.A., Hueso L.E., Rivas J. and Rivadulla F. Intergranular magnetoresistance in nanomanganites // Nanotechnology. - 2003. - Vol.14. - P.212-294.

13. Mulder C.A., van Duyneveldt A.J., Mydosh J. A. Susceptibility of the CuMn spin-glass: Frequency and field dependences // Phys. Rev. В - 1981. - Vol.23. - P.1384-1396.

14. Binder K., Yong A.P. Spin glasses: Experimental facts, theoretical concepts, and open questions // Rev. Mod. Phys. - 1986. - Vol.58. - P.801 -976.

15. Ford P.J., Mydosh J.A. Electrical resistivity of noble-metal-host-3d solute spin-glass alloys // Phys. Rev. В - 1976. - Vol.14. - P.2057-2070.

16. Canella V., Mydosh J.A. Magnetic Ordering in Gold-Iron Alloys // Phys. Rev. В - 1972. -Vol.6. - P.4220-4231.

17. Bisia O., Ossicinib Stefano, Pavesi L. Porous silicon: a quantum sponge structure for silicon based optoelectronics // Surface Science Reports - 2000. - Vol.38. - P. 1-126.

18. Mo Y.-W., Savage D. E., Swartzentruber B. S., and Lagally M. G. Kinetic pathway in Stranski-Krastanov growth of Ge on Si(001) //Phys. Rev. Lett. -1990. - Vol.65. - P. 10201023.

19. Nucara A., Maselli P., Calvani P. et al. Observation of charge-density-wave excitations in manganites// Phys. Rev. Lett. - 2008. - Vol. 101. - P.066407- 066410.

Список публикаций по теме диссертации

Al. Gorshunov В., Prokhorov A. S., Kaiser S., Faltermeier D., Yasin S., Dumm M., Drichko N., Zhukova E. S.. Spektor I. E., Vongtragool S., Hesselberth M. B. S., Aarts J., Nieuwenhuys G. J. and Dressel M. Charge localization due to RKKY interaction in the spin-glass AuFe // Europhys. Lett. - 2006. - Vol.76. - No.5. - P.938-944.

A2. Прохоров A.C., Анзия В.Б., Витухновский Д.А., Жукова Е.С., Спектор И.Е., Горшунов Б.П., Вонтрагол С., Хасельберт М. Б. С., Аартс И., Ньювенхаус Г. И., Думм М., Фальтрмайер Д., Кайзер Ш., Ясин С., Дрессель М., Дричко Н. Терагерцовая спектроскопия спиновых стекол AuFe // ЖЭТФ. -2006. - т.130. - вып. 6(12). - С.1027-1038.

A3. Жукова Е.С.. Прохоров А.С., Спектор И.Е., Караванский В.А., Мельник Н.Н., Заварицкая Т.Н., Горшунов Б.П. Электродинамические свойства нанопористого кремния в диапазоне от терагерцового до инфракрасного // ФТТ. - 2007. - т.49. - в. 12. - С. 2137-2145.

А4. Прохоров А.С., Жукова Е.С., Спектор И.Е., Караванский В.А., Горшунов Б.П. Инфракрасная спектроскопия нанопористого кремния И Известия вузов. Радиофизика. - 2007. - т. L. - N10-11. - С. 908-917.

А5. Прохоров А. С., Жукова Е. С.. Спектор И. Е., Горшунов Б. П., Вонтрагол С., Хасельберт М, Б. С., Аартс И., Ньювенхаус Г. И., Фальтрмайер Д., Кайзер Ш., Дрессель М. РККИ-взаимодействие и псевдощель в терагерцовых спектрах проводимости спинового стекла AuFe // Физика металлов и металловедение. - 2008. -т. 106.-№3.-С. 257-262.

А6. Gorshunov В., Kaiser S., Zhukova Е. S„ Prokhorov A. S., Hesselberth M. В. S., Aarts J., Nieuwenhuys G. J., and Dressel M. Charge carrier localization due to ferromagnetic clusters in concentrated AuFe alloys // Phys. Rev. В -2009. - 79(5). - P. 054203-054206.

A7. Прохоров A.C., Жукова E.C.. Горшунов Б.П., Хазельберт М.Б.С., Аартс И., Нойенхаус Г. И., Кайзер Ш., Дрессель М. Локализация электронов проводимости в ферромагнитных кластерах AuFe // Письма в ЖЭТФ -2009. - том. 89. - N9. - С. 555559.

А8. Zhang Tao, Zhukova Е.. Gorshunov В., Wu Dan, Prokhorov A.S., Torgashev V.I., Maksimov E.G., and Dressel M. Terahertz spectroscopy of low-energy excitations in Lao.25Cao.75Mn03 // Phys. Rev. В -2010. -Vol.81. -P. 125132-125141.

A9. Горшунов Б.П., Жукова E.C.. Максимов Е.Г., Прохоров А.С., Торгашёв В.И., Zhang Т., Wu D., Dressel M. Природа низкоэнергетических возбуждений зарядово-упорядоченной фазы манганитов состава LatnjCaojsMnC^ // Письма в ЖЭТФ - 2010. -т.91.-№>7. -С. 363-368.

Тезисы докладов на конференциях.

Б1. Жукова Е.С.. Караванский В.А., Прохоров А.С., Горшунов Б.П.. Инфракрасная спектроскопия нанопористого кремния. Молодёжная конференция Физика и прогресс. 14 -16 ноября 2007, Санкт-Петербург,. 75 стр.

Б2. Е.С. Жукова. Б.П. Горшунов, В.А. Караванский. Терагерцовая и инфракрасная спектроскопия нанопористого кремния. 50-я Юбилейная Научная конференция МФТИ, 2327 ноября 2007 г., г. Долгопрудный Московской области.

БЗ. Е.С. Жукова. Л. Аартс, Б.П. Горшунов, М. Дрессель, Г.И. Ньювенхаус, И.Е. Спектор, М.Б.С. Хессельберт, A.C. Прохоров. Исследование механизма рассеяния носителей на магнитных центрах методами терагерцовой спектроскопии. 50-я Юбилейная Научная конференция МФТИ, 23-27 ноября 2007 г., г. Долгопрудный Московской области.

Б4. Е.С. Жукова. A.C. Прохоров, И.Е. Спектор, В.А Караванский, Б.П. Горшунов. Тера-герцовая спектроскопия нанопористого кремния. Конференция по физике конденсированного состояния, сверхпроводимости и материаловедению. (Посвящается 50-летию ядерного реактора ИРТ), 26-30 ноября 2007, Москва, 53 стр.

Б5. JI.B. Арапкина, Б.П. Горшунов, Е.С. Жукова. В.П. Калинушкин, Г.Н. Михайлова, A.C. Прохоров, В.А. Чаплин, К.В. Чиж, В.А. Юрьев. Терагерцовая проводимость гстерост-руктур Ge/Si(001) с квантовыми точками. КРЕМНИЙ-2008 V Международная конференция и IV школа молодых ученых н специалистов по актуальным проблемам физики, материаловедения, технологии и диагностики кремния, нанометровых структур и приборов на его основе. 1-4 июля 2008, Черноголовка.

Б6. Жукова Е.С.. Горшунов Б.П., Караванский В.А., Прохоров A.C., Терагерцовая и инфракрасная спектроскопия нанопористого кремния, Российское совещание по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники Фотоника 2008, 19-23 августа 2008, Новосибирск, 62 стр.

Б7. Б.П. Горшунов, Е.С. Жукова. A.C. Прохоров, И.Е. Спектор, Г.Н. Михайлова, JI.B. Арапкина, В.П. Калинушкин, В.А. Чапнин, К.В. Чиж, В.А. Юрьев. Диэлектрические измерения полупроводниковых материалов. Российское совещание по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники Фотоника 2008. 19-23 августа 2008, Новосибирск, 63 стр.

Б8. E.S.Zhukova. B.P.Gorshimov, A.S.Prokhorov, I.E. Spektor, Yu. G. Goncharov,L.V.Arapkina, V.A.Chapnin, V.P.Kalmushkin,G.N.Mikhailova, and V.A.Yuryev. Terahertz conductivity of Ge/Si(001) heterostructures with quantum dots. 33rd International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, September 15-19, 2008, California Institute of Technology, Pasadena. California USA.

Б9. В.А Караванский, H.H. Мельник, Т.Н. Заварицкая, Е.С. Жукова. Б.П. Горшунов. Кремний, легированный сурьмой, - пористые структуры и продукты травления при использовании йод-содержащих электролитов. "Комбинационное рассеяние - 80 лет исследований" (КР80). 08-10 октября 2008 г., г. Москва.

Б10. Е. Zhukova. Terahertz conductivity of Ge/Si (001) heterostructures with quantum dots. International Workshop Nonequilibrium Nanostructures (Nonna). December 01 - 06, 2008, Dresden, Germany, p. 32.

Б11. A.C. Прохоров, Б.П. Горшунов, Е.С. Жукова. M.B.S. Hesselberth, J. Aarts, G.J. Nieu-wenhuys, S. Kaiser, M. Dressel. Терагерцовая спектроскопия спиновых стёкол Aui_xFex. Всероссийский семинар по радиофизике миллиметровых и субмиллиметровых волн. 2-5 марта 2009 г., Нижний Новгород, стр. 62.

Б12. Б.П. Горшунов, A.C. Прохоров, Е.С. Жукова. В.А. Чапнин, К.В. Чиж, В.П. Калинушкин, Г.Н. Михайлова, В.А. Юрьев. Терагерцовая проводимость гетероструктур Ge/Si (001) с квантовыми точками. Всероссийский семинар по радиофизике миллиметровых и субмиллиметровых волн. 2-5 марта 2009 г., Нижний Новгород.

Б13. Е.С. Жукова. Б.П. Горшунов, A.C. Прохоров, М. Dressel, D. Wu, Т. Zhang, X.G. Li. Терагерцовая спектроскопия наноструктурировашгых манганитов состава

Ьао,25Сао,75МпОз. XII Всероссийская школа-семинар «Физика и применение микроволн», 25-30 мая 2009г., Московская обл., пансионат «Университетский».

Б14. Т. Zhang, В. Gorshunov, Е. S. Zhukova, D. Wu, М. Dressel. Terahertz spectroscopy of nanosized manganites Lao.25Cao.75Mn03. 5th International Workshop on Nanomagnetism and Superconductivity. 5-9 July 2009, Coma-Ruga, Spain.

Б15. E.C. Жукова. Б.П. Горшунов, A.C. Прохоров, В.И. Торгашев, М. Dressel, D. Wu, Т. Zhang, X.G. Li. Волна зарядовой плотности в наноструктурированных манганитах Ьао.25Сао.75МпОз. II Международный, Междисциплинарный Симпозиум "Среды со структурным и магнитным упорядочением" (Multiferroics-2) (ODPO-12). 23-28 сентября 2009 г. Ростов-на-Дону - п. Лоо.

Б16. Горшунов Б.П., Жукова Е.С.. Спектор И.Е., Прохоров A.C., Zhang Т., Wu D., Dressel М., Li H.G.. Терагерцовая спектроскопия наноструктурированных манганитов Lao.25Cao.75Mn03. XXXV Совещание по физике низких температур, 29 сентября - 2 октября 2009г., Черноголовка, 109 стр.

Б17. Е.С. Жукова. Б.П. Горшунов, И.Е. Спектор, A.C. Прохоров, M.B.S. Hesselberth,J. Aarts, G.J. Nieuwenhuys, S. Keiser, M. Dressel. Оптическая спектроскопия спиновых стекол AuFe. XXXV Совещание по физике низких температур, 29 сентября - 2 октября 2009г., Черноголовка, 239 стр.

Б18. Жукова Е.С.. Горшунов Б.П., Прохоров A.C.. Оптическая спектроскопия материалов с электронными корреляциями. Труды 52 Научной конференци МФТИ, 27-ЗОноября 2009г., г. Долгопрудный, Московской области, 19 стр.

Подписано в печать: 19.05.2010

Заказ №3771 Тираж -100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

Введение.

Глава I. Особенности физических свойств материалов с электронными корреляциями.

1.1. Фазовая диаграмма редкоземельных манганитов со структурой перовскита.

1.1.1. Основные физические свойства манганитов.

1.1.2. Зарядовое упорядочение в передопированных манганитах.

1.1.3. Особенности физических свойств наноструктурированных манганитов.

1.2. Магнитонеупорядоченные материалы ц состояние спинового стекла.

1.2.1. Физические свойства спиновых стёкол.

1.2.2. Транспортные свойства и влияние ферромагнитных нанокластеров.

1.2.3. Теоретические модели и открытые вопросы.

1.3. Материалы кремниевой оптоэлектроники.

1.3.1. Нанопористый кремний.

1.3.2. Гетероструктуры германий-кремний с квантовыми точками.

Глава II. Методы оптической спектроскопии проводящих материалов.

2.1. Терагерцовая-субтерагецовая JIOB-спектроскопия.

2.1.1. Принципы JIOB-спектроскопии.

2.1.2. Характеристики ЛОВ-спектрометра.

2.2. Инфракрасная Фурье-спектроскопия.

2.2.1. Принцип Фурье-спектроскопии.

2.2.2. Характеристики Фурье-спектромстра.

2.3. Оптическая эллипсометрия.

2.3.1. Принцип эллипсометрии.

2.3.2. Характеристики оптического эллипсометра.

2.4. Методика анализа экспериментальных данных.

2.4.1. Функция диэлектрического отклика.

2.4.2. Теория эффективной среды.

2.4.3. Анализ экспериментальных спектров.

Глава III. Электродинамические свойства наноструктурированных манганитов состава

Ьао.25Сао.75МпОз.

3.1. Синтез и характернзацня исследованных образцов.

3.2. Наноразмерные эффекты и природа основного состояния Ьао.25Сао.75МпОз.

3.3. Низкочастотная релаксация в терагерцовых спектрах Ьао.25Сао.75МпОз.

Выводы к Главе III.

Глава IV. Локализация электронов проводимости и ферромагнитные нанокластеры в концентрированных растворах Aui.xFex.

4.1. Приготовление и характеризация образцов.

4.2. Наноразмерная кластеризация в концентрированных растворах AuixFex.

4.2. Локализация электронов проводимости, вовлеченных в обменное РККИвзаимодействие.

Выводы к Главе IV.

Глава V. Оптические свойства наноструктурированных полупроводниковых структур на основе кремния и германия.

5.1. Приготовление и характеризация образцов нанопористого кремния.

5.2. Диэлектрические свойства нанопористого кремния.

5.3. Терагерцовая проводимость массива квантовых точек германия в гетероструктурах германий-кремний.

Выводы к Главе V.

В настоящее время пристальное внимание исследователей уделяется физическим явлениям, происходящим на наномасштабных расстояниях. Это обусловлено, с одной стороны, активным применением наноразмерных объектов и эффектов в самых различных областях науки и техники - в микроэлектронных технологиях, биоинженерии, медицине, химии, физике и многих других. С другой стороны, наномасштабные явления, носящие принципиально квантовый характер и нехарактерные для макромира, представляют несомненный фундаментальный интерес и способствуют развитию новых научных концепций. Особо интересными, как для экспериментаторов, так и для теоретиков, представляются наноразмерные особенности в проводящих материалах и возможность контролировать такие особенности не только внешними воздействиями (температура, давление, магнитное и электрическое поле), но также и за счет трансформаций структуры объектов. Так, при наноструктурировании кардинальное изменение может претерпевать такая фундаментальная характеристика проводника, как энергетический спектр его электронной подсистемы, что может приводить к появлению щелевых особенностей в электронном спектре или даже к переходу материала из проводящего состояния в диэлектрическое.

Наноразмерные явления в проводниках приобретают дополнительное многообразие, если носители тока в них оказываются коррелированными, т.е. сильно взаимодействующими между собой. Межэлектронные корреляции порождают массу ярких физических явлений, таких, например, как высокотемпературная сверхпроводимость, колоссальное магнетосопротивление или тяжёлые фермионы. В подобных материалах необходимость рассмотрения эффектов, происходящих на наномасыггабах, обусловлена двумя факторами. Так, сама природа многочастичных взаимодействий может быть причиной возникновения в объекте пространственных областей с различными физическими свойствами, имеющими протяжённость от нескольких нанометров до десятков и сотен нанометров. Особенности поведения таких нанокластеров и их окружения и формируют самосогласованным образом физические свойства системы в целом. В качестве примеров можно привести фазовое расслоение и страйпы в манганитах [1], страйповую структуру в сверхпроводящих купратах и пниктидах железа [2], возникновение ферромагнитных кластеров в концентрированных интерметаллических растворах [3], сверхпроводимость в фуллеренах [4]. Кроме того, искусственная структуризация объектов также может качественно изменять их свойства. Например, в нанопористом кремнии реализуются условия для фотолюминесценции в видимой области спектра [5]; с уменьшением размеров кристаллитов до нескольких десятков нанометров; антиферромагиитное состояние манганитов трансформируется в ферромагнитное [6]; свойства тонких сверхпроводящих плёнок могут существенно отличаться от свойств массивного материала [7].

Исследования проводящих материалов, в которых одновременно проявляются и корреляционные, и наноразмерные эффекты, является одним из наиболее многообещающих и перспективных направлений современной физики. В экспериментальном отношении, среди наиболее мощных методов исследования проводников находится оптическая спектроскопия, позволяющая напрямую зондировать электронную подсистему и получать такие её фундаментальные параметры, как концентрация, подвижность, частота релаксации, плазменная частота, щелевые особенности в энергетическом спектре. Поскольку электронно-коррелированные состояния характеризуются относительно малыми энергиями -порядка долей электронвольта или единиц миллиэлектронвольт [8, 9], то соответствующие особенности, обусловленные многочастичными и наноразмерными эффектами, должны располагаться в оптических спектрах в дальней инфракрасной (ИК) или ещё более низкочастотной области - терагерцовой (ТГц). Известно, что ТГц область (частоты 1011 - 1012 Гц) является труднодоступной для проведения измерений с помощью стандартных методик. Как результат, надёжных экспериментальных данных по оптическим свойствам проводников с электронными корреляциями и соответствующими наноразмерными эффектами на ТГц частотах в литературе практически нет. Этим определяется актуальность настоящей работы, в рамках которой были выполнены первые систематические измерения терагерцовых спектров ряда материалов, в которых коллективное поведение делокализованных электронов оказывается связанным с наномасштабными эффектами. Это наноструктурированные манганиты состава Ьао.25Сао.75МпОз, твердые растворы Aui.xFcx с ферромагнитными кластерами н полупроводниковые структуры: нанопористый кремний и гетероструктуры Ge/Si с квантовыми точками. Измерения ТГц-спектров выполнялись на JIOB-спектрометре, разработанном в Институте общей физики и обеспечивающем количественные измерения оптических спектров материалов в диапазоне 0.03 - 1.25 ТГц [9] (JIOB-лампа обратной волны, генератор ТГц излучения). С целью наиболее полной и детальной характеризации параметров электронной подсистемы в исследуемых объектах, помимо ЛОВ-спектрометра были использованы стандартные инфракрасный Фурье-спектрометр и оптический эллипсометр. Это позволило перекрыть чрезвычайно широкий интервал частот (энергий), от нескольких обратных сантиметров (долей миллиэлектронвольта) до 33 ООО см"1 (~ 4 эВ), и предоставило дополнительные возможности исследования электронной подсистемы путём анализа электронного спектрального веса. Практически для всех образцов оптические измерения были выполнены впервые.

Целью работы было изучение методами оптической спектроскопии наноразмерных эффектов в твердых телах с электронными корреляциями на примере наноструктурированпых поликрпсталлических манганитов состава Ьао.25Сао.75МпОз, кластеризованных твёрдых растворов Aui.xFex, а также полупроводниковых структур нанопористого кремния и гетероструктур «германий-кремний» (Ge/Si) с квантовыми точками германия.

В связи с этим были поставлены и выполнрены следующие задачи:

С применением модели эффективной среды Максвелла-Гарнета разработать и программно реализовать методику обработки оптических спектров многослойных систем, компоненты которых представляют собой гетерогенные среды.

Изучить влияние наноструктурирования на электронные свойства манганитов состава Ьао.25Сао.75МпОз с целью исследования механизмов фазовых переходов, приводящих к установлению магнитного и зарядового упорядочений.

Исследовать влияние ферромагнитных кластеров ионов железа на электронные свойства концентрированных интерметаллических растворов Aui-xFev.

Исследовать спектр энергетических состояний электронов проводимости, участвующих в обменном взаимодействии Рудермана-Киттеля-Касуи-Иосиды (РККИ) в разбавленных растворах AuixFex в фазе спинового стекла.

Определить характеристики носителей тока в кремниевых нанокристаллитах в нанопористом кремнии и исследовать природу их отличия от соответствующих характеристик «массивного» кремния.

Исследовать диэлектрические свойства массива квантовых точек Ge в гетероструктурах Ge/Si в зависимости от технологического параметра — количества осажденного германия.

Научная новизна полученных результатов заключается в том, что:

1. В поликристаллических манганитах в фазе с зарядовым упорядочением обнаружены низкоэнергетические 10 мэВ) полосы поглощения, которые полностью подавляются в наноструктурированных образцах. Показано, что природа полос не связана с коллективным откликом упорядоченной фазы, а обусловлена акустическими фононами, которые становятся оптически активным при свертывании зоны Бриллюэна вследствие структурного фазового перехода.

2. В концентрированных (х < 22 ат.%) твердых растворах Aui-xFex обнаружены эффекты локализации носителей заряда в наноразмерных ферромагнитпоупорядоченных кластерах железа.

3. В спин-стекольной фазе разбавленных твердых растворов Aui.4Fex (х = 6 ат.%) обнаружена щель подвижности в энергетическом спекгре электронов проводимости и показано, что она возникает вследствие вовлечения электронов в обменное взаимодействие РККИ между магнитными центрами Fe.

4. Определены диэлектрические характеристики отдельных нанокристаллитов в ианопористом кремнии и обнаружено их существенное отличие от соответствующих характеристик кристаллического «массивного» кремния. Показано, что отличия определяются эффектами локализации носителей внутри нанокристаллитов и квантовыми размерными эффектами.

5. В гетероструктурах Ge/Si(001) с квантовыми точками Ge обнаружено существенное увеличение эффективной проводимости массива квантовых точек Ge по сравнению с проводимостью кристаллического «массивного» германия. Предложен механизм возрастания проводимости, основанный на учёте диффузии носителей тока из кремниевых подложек в слои с квантовыми точками германия.

Полученные в работе результаты представляют несомненный практический интерес, поскольку способствуют дальнейшему развитию представлений об эффектах, в том числе наноразмерных, происходящих в системах с сильными электронными корреляциями и могут оказаться полезными при разработке и создании новых материалов и приборов. Так, обнаруженное влияние наноразмерных эффектов на электронные свойства манганитов, твёрдых растворов AuixFex и полупроводниковых структур на основе кремния и германия дает в руки исследователей и инженеров эффективный инструмент для получения материалов с наперед заданными новыми характеристиками.

Основные диссертационные результаты работы опубликованы в 9 печатных работах в научных журналах и доложены на 18 научных конференциях, перечисленных ниже.

Молодёжная конференция «Физика и прогресс» (14 — 16 ноября 2007, Санкт-Петербург); 50-я Юбилейная Научная конференция МФТИ (23-27 ноября 2007, Долгопрудный); Конференция по физике конденсированного состояния, сверхпроводимости и материаловедению. (Посвящается 50-летию ядерного реактора ИРТ) (26-30 ноября 2007, Москва); «Кремний-2008» V Международная конференция и IV школа молодых ученых и специалистов по актуальным проблемам физики, материаловедения, технологии и диагностики кремния, нанометровых структур и приборов на его основе (1-4 июля 2008, Черноголовка); Российское совещание по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «Фотоника 2008» (19-23 августа 2008, Новосибирск); International Workshop Nonequilibrium Nanostructures (NonnaOS) (December 01 - 06, 2008, Dresden, Germany); Всероссийская школа-семинар «Физика и применение микроволн» (25-30 мая 2009, Московская обл., пансионат «Университетский»); XXXV Совещание по физике низких температур (29 сентября — 2 октября 2009, Черноголовка); 52-я Научная конференция МФТИ (27-30ноября 2009, Дол гопрудный).

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы. Содержание диссертации отражено в оглавлении.

Выводы к Главе V

Выполнены первые измерения широкодиапазонных спектров диэлектрического отклика серии образцов нанопористого кремния, перспективных для исследования процессов фотолюминесценции.

Путем анализа спектров коэффициента отражения с применением модели эффективной среды определены диэлектрические (диэлектрическая проницаемость, частота рассеяния, проводимость) и геометрические (размер, коэффициент заполнения) параметры нанокристаллитов кремния и окружающей их диэлектрической матрицы. Установлено, что диэлектрические свойства кремниевых нанокристаллитов определяются наноразмерными эффектами — рассеянием носителей тока на границах кристаллитов и увеличением запрещённой зоны вследствие квантового размерного эффекта.

В спектре динамической проводимости образцов пористого кремния, приготовленных анодированием в электролитах с йодом, на частотах 150 - 300 cm"1 обнаружен резонанс, природа которого может быть связана с наличием хемосорбированного йода на поверхности нанокристаллитов.

Рассматриваются механизмы изменения диэлектрических спектров кремния при трансформации его структуры из монокристаллической в нанопористую, которые могут быть универсальными для слабо легированных полупроводников.

Впервые измерены терагерцовые спектры проводимости многослойных гетероструктур «германий-кремний» с квантовыми точками германия. Установлено, что при комнатной температуре эффективная проводимость слоя массива наноразмерных квантовых точек германия на несколько порядков превышает проводимость монокристаллического массивного германия. Предложен возможный механизм такого возрастания эффективной проводимости, связанный с диффузией носителей тока из буферного слоя кремния в слои с квантовыми точками.

Заключение

1. Методами терагерцовой JlOB-спектроскопии, инфракрасной Фурье-спектроскопии и оптической эллипсометрии впервые измерены широкодиапазонные (частота от нескольких обратных сантиметров до 33 ООО см"1) спектры проводимости и диэлектрической проницаемости ряда проводящих материалов в условиях, когда свойства электронной подсистемы зависят от наноразмерных эффектов: наноструктурированных манганитов состава LaoззСао.тэМпОз, твёрдых растворов Aui. xFex с ферромагнитными нанокластерами, нанопористого кремния и гетероструктур германий-кремний с квантовыми точками германия.

2. В поликристаллических манганитах состава Lao.isCaojsMnOs в фазе с зарядовым упорядочением на частотах 30 - 100 см"1 обнаружены полосы поглощения, теряющие интенсивность при уменьшении размеров кристаллитов от 1000 нм до 40 нм. Установлено, что происхождение полос не связано с коллективным откликом упорядоченной фазы, а обусловлено акустическими фонопами, приобретающими оптическую активность благодаря перебросу акустических ветвей в центр зоны Бриллюэна при структурном фазовом переходе. Показано, что подавление полос в наноструктурированных образцах свидетельствует о слабой связи зарядового и магнитного параметров порядка с фононной подсистемой.

3. В концентрированных растворах золото-железо AuixFex (х ^ 22 ат.%) на частотах 1000 - 3000 см"1 обнаружена резонансная линия поглощения. Показано, что природа линии связана с локализацией носителей заряда в наноразмерных ферромагнитноупорядоченных кластерах ионов железа.

4. В разбавленном растворе Aui.xFex (х = 6 ат.%) обнаружено уменьшение динамической проводимости на частотах ниже 30 см"1 при переходе в фазу спинового стекла. Показано, что обнаруженная особенность связана с возникновением щели подвижности в энергетическом спектре электронов проводимости за счёт их вовлечения в межпримесное РККИ-взаимодействие.

5. Определены диэлектрические характеристики кремниевых нанокристаллитов в нанопористом кремнии. Показано, что эти характеристики отличаются от характеристик монокристаллического кремния, и что отличия определяются квантово-размерными эффектами и рассеянием носителей тока на границах нановключений. В гетороструктурах Ge/Si(001) с квантовыми точками германия впервые измерена эффективная проводимость массива квантовых точек и обнаружено, что она на несколько порядков величины превышает проводимость массивного» германия. Предложен механизм возрастания проводимости, основанный на учёте диффузии носителей тока из кремниевых подложек в слои с квантовыми точками германия.

Автор благодарит научного руководителя Б. П. Горшунова и консультанта А. С. Прохорова за постановку интересных задач, обсуждение экспериментальных результатов, внимание и поддержку при работе над диссертацией. Автор признателен А.А. Волкову, И.Е. Спектору и Е.Г. Максимову за стимулирующие дискуссии по результатам работы, Г.А. Командину, В.Б. Анзину и Ю.Г. Гончарову за помощь при обучении работе на спектрометрах и организации экспериментов, а также Т.Н. Соколовой и всем сотрудникам Отдела субмиллиметровой спектроскопии ИОФ РАН за постоянную поддержку на всех этапах выполнения настоящей работы. Автор выражает благодарность всем соавторам по публикациям за сотрудничество.

1. Сое у J.M.D., Viret М., von Molnar S. Mixed-valence manganites // Advances in Physics 2009. - vol.58. - N6. - P.571-697.

2. Basov D., Timusk T. Electrodynamics of high-Tc superconductors // Rev. Mod. Phys. 2005. - vol.77. - P.721-779.

3. Coles B.R. in Amorphous Magnetism // edited by H. O. Hooper and A.M. deGraaf. New York: Plenum Press, 1973. - 443 pp.

4. Hebard A.F. Buckminsterfullerene // Annu. Rev. Mater. Sci. 1993. - vol.23. -P.159- 191.

5. Canham L.T. Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical and chemical dissolution of wafers // Appl. Phys. Lett. 1990. - vol.57. - P. 1046-1048.

6. Zhang Т., Zhou T.F., Qian Т., and Li X.G. Particle size effects on interplay between charge ordering and magnetic properties in nanosized Lao^Cao 75МПО3 // Phys. Rev. В — 2007. vol.76. - P. 174415-174421.

7. Тинкхам M. Введение в сверхпроводимость. — М.:Атомиздат, 1980. 312 с.

8. Dordevic S.V., Basov D.N. Electrodynamics of correlated electron matter // Ann. Phys. 2006. - vol.15. - No. 7 - 8. - P.545-570.

9. Горшунов Б.П., Волков A.A., Прохоров A.C., Спектор И.Е. Методы терагерцовой-субтерагерцовой JlOB-спектроскопии проводящих материалов // Физика Твёрдого Тела -2008. том 50. - вып. 11. - С. 1921-1932.

10. Wollan Е.О., Koehler W.C. Neutron diffraction study of the magnetic properties of the series of perovskite-type compounds (l-x)La, хСа.МпОз // Phys. Rev. 1955. - vol.100. -№2. - P.545-563.

11. Colossal Magnetoresistance Oxides // edited by Y. Tokura. New York: Gordon and Breach, 2000. 362 pp.

12. Dagotto E., Hotta Т., and Moreo A. Colossal magnetoresistant materials: the key role of phase separation // Phys. Rep. 2001. - vol.344. - P.1-153.

13. Fath M., Freisem S., Menovsky A.A., Tomioka Y., Aarts J., and Mydosh J.A. Spatially inhomogeneous metal-insulator transition in doped manganites // Science — 1999. -vol.285.-P. 1540-1542.

14. Mori S., Chen C.H. and Cheong S.-W. Pairing of charge-ordered stripes in (La,Ca)Mn03 // Nature 1998. - vol. 392. - P.473-476.

15. Colossal Magnetoresistance, Charge Ordering and Related Properties of Manganese Oxides // edited by C.N.R. Rao and B. Raveau. Singapore: World Scientific,1998.-356 pp.

16. Kuwahara H., Tomioka Y., Asamitsu A., Moritomo Y., and Tokura Y. A First-order phase transition induced by a magnetic field // Science 1995. - vol.270. - P.961-963.

17. Asamitsu A., Tomioka Y., Kuwahara H., Tokura Y. Current switching of resistive states in magnetoresistive manganites // Nature 1997. - vol.388. - P.50-52.

18. Kozlenko D.P., Jirak Z., Goncharenko I.N. and Savenko BN Suppression of the charge ordered state in Pro.75Nao.25Mn03 at high pressure // J. Phys. С — 2004. vol.16. -P.5883-5896.

19. Cui C., Tyson A. Pressure effects on charge, spin, and metal-insulator transitions in the narrow bandwidth manganite Рг1-хСахМпОз // Phys. Rev. В 2004. - vol.70. -P.094409-094416.

20. Kiryukhin V., Casa D., Hill J.P., Keimer В., Vigliante A., Tomioka Y. and Tokura Y. An X-ray-induced insulator-metal transition in a magnetoresistive manganite // Nature — 1997. vol.386. - P.813-815.

21. Cox D.E., Radaelli P.G., Marezio M., Cheong S.-W. Structural changes, clustering, and photoinduced phase segregation in Рго^Сао.зМпОз // Phys. Rev. В 1998. -vol.57.-P.3305-3314.

22. Mori Т., Ogawa K., Yoshida K., Miyano K., Tomioka Y. and Tokura Y. Spatial properties of the photoinduced transition in РголСао.зМпОз // J. Phys. Soc. Jap. 1997. -vol.66. - P.3570-3576.

23. Zhang T. and Dressel M. Grain-size effects on the charge ordering and exchange bias in Рго.5Сао.5МпОз: The role of spin configuration // Phys. Rev. В 2009. - vol.80. -P.014435-014442.

24. Jin S., Tiefel Т.Н., McCormack M., Fastnacht R.A., Ramesh R., and Chen L.H. Thousandfold change in resistivity in magnetoresistive La-Ca-Mn-0 films // Science -1994. -vol.264.-P.413-415.

25. Локтев M.B., Погорелов Ю.Г. Особенности физических свойств и колоссальное магнитосопротивление манганитов (обзор) // ФНТ — 2000. том 26. -С.231-261.

26. Schiffer P., Ramirez А.Р., Bao W., and Cheong S.-W. Low temperature magnetoresistance and magnetic phase diagram of LaixCaxMn03 // Phys. Rev. Lett. 1995. -vol. 75. — P.3336-3339.

27. McCormack M., Jin S., Tiefel Т.Н., Fleming R.M., and Phillips Julia M„ Ramesh R. Very large magnetoresistance in perovskite-like La-Ca-Mn-0 thin films // Appl. Phys.1.tt. 1994. - vol.64. - P.3045-3047.

28. Jonker G.H., Van Santen J.H. Ferromagnetic compounds of manganese with perovskite structure // Physica- 1950. vol.16. -P.337-349.

29. Jonker G.H., Van Santen J.H. Electrical conductivity of ferromagnetic compounds of manganese with perovskite structure // Physica 1950. - vol. 16. -P.599-600.

30. Zener C. Interaction between the d-Shclls in the Transition Metals. II. Ferromagnetic Compounds of Manganese with Perovskite Structure // Phys. Rev. 1951.— vol.82. - P.403-405.

31. Anderson P.W., Hasegawa H. Considerations on double exchange // Phys. Rev. — 1955. vol.100. - P.675-681.

32. De Gennes P.G. Effects of double exchange in magnetic crystals // Phys. Rev. -1960. vol.118. - P.141-154.

33. Millis A.J., Littlewood P.B., Shraiman B.I. Double exchange alone does not explain the resistivity of LaixSrxMn03 // Phys. Rev. Lett. 1995. - vol.74. - P.5144-5147.

34. Fletcher J.R. and Stevens K.W.H. The Jahn-Teller effect of octahedrally coordinated 3d4 ions // J. Phys. С 1969. - vol.2. - P.444-456.

35. Goodenough J.B. Theory of the role of covalence in the perovskite-type manganites La, M(II).Mn03 // Phys. Rev. 1955. - vol.100. -P.564-573.

36. Кугель К.И., Хомский Д.И. Эффект Яна-Теллера и магнетизм: соединения переходных металлов // УФН 1982. - том 136. - С.621 -664.37. van den Brink J., Khomskii D.I. Double exchange via degenerate orbitals // Phys. Rev. Lett. 1999.- vol.82. - P.1016-1019.

37. Горьков JI.П. Решеточные и магнитные эффекты в легированных манганитах //УФН 1998.-том 168.-С 665-671.

38. Moreo A., Yunoki S., Dagotto Е. Phase separation scenario for manganese oxides and related materials // Science 1999. - vol.283. - P.2034-2040.

39. Ahn K.H., Lookman Т., Bishop A.R. Strain-induced metal-insulator phase coexistence in perovskite manganites // Nature 2004. - vol.428. — P.401-404.

40. Uehara M., Mori S., Chen C.H., Cheong S.-W. Percolative phase separation underlies colossal magnetoresistance in mixed-valent manganites // Nature. — 1999. — vol.399. -P.560-563.

41. Urushibara A., Moritomo Y., Arima Т., Asamitsu A., Kido G., Tokura Y. Insulator-metal transition and giant magnetoresistance in Lai-xSrxMnC>3 // Phys. Rev. В -1995. vol.51. -P.14103-14109.

42. Chen C.H., Cheong S.-W., and Hwang H.Y. Charge-ordered stripes in Lai-xCaxMn03 with x>0.5 (invited) // J. Appl. Phys. -1997. -vol.81 P.4326-4330.

43. Wang R., Gui J., Zhu Y., and Moodenbaugh Distinguishing between the bi-stripe and Wigner-crystal model: a crystallographic study of charge-ordered Ьао.ззСао.б7МпОз // Phys. Rev. В 2000. - vol.61. - P. 11946-11955.

44. Radaelli P.G., Cox D.E., Caponga L., Cheong S.-W., Marezio M. Wigner-crystal and bi-stripe models for the magnetic and crystallographic superstructures of Ьао зззСао.ббтМпОз // Phys. Rev. В 1999. - vol.59. - P. 14440-14450.

45. Herrero-Martin J., Garsia J., Subias G., Blasco J. and Sanchez M. C. Structural origin of dipole x-ray resonant scattering in the low-temperature phase of Ndo.sSro.sMnCh // Phys. Rev. В 2004. - vol.70. - P.024408-024417.

46. Coey M. Condensed-matter physics: Charge-ordering in oxides // Nature — 2004. — vol.430.-P.155-157.

47. Loudon J.C., Cox S., Williams A.J., Attfield J.P., Littlewood P.B., Midgley P.A., and Mathur N.D. Weak charge-lattice coupling requires rcinterpretation of stripes of charge order in Lai.xCaxMn03 // Phys. Rev. Lett. 2005. -vol.94. - P.097202-090705.

48. Cox S., Rosten E., Chapman J. C., Kos S., Calderon M.J., Kang D.-J., Littlewood P.В., Midgley P.A., and Mathur N.D. Strain control of superlattice implies weak charge-lattice coupling in Lao.5Cao.5Mn03 // Phys. Rev. В 2006. - vol.73 - P.132401.-132404.

49. Brey L. Continuous charge modulated diagonal phase in manganites // Phys. Rev. Lett. 2004. - vol.92. - P. 127202-127206.

50. Milward G.C., Calderion M.J., and Littlewood P.B. Electronically soft phases in manganites // Nature 2005. vol.433 - P.607-610.

51. Griiner G. Density Waves in Solids. -MA: Addison-Wesley, Reading, 1994. 288pp.

52. Chuang Y.-G., Gromko A.D., Dessau D.S., Kimura Т., and Tokura Y. Fermi surface nesting and nanoscale fluctuating charge/orbital ordering in colossal magnetoresistive oxides // Science -2001. -vol.292. P. 1509-1513.

53. Pissas M., Margiolaki I., Prassides K., Suard E. Crystal and magnetic structural study of the Lai-xCaxMn03 compound (x=3/4) // Phys. Rev. В 2005. - vol.72. - P.064426-064436.

54. Wahl A., Mercone S., Pautrat A., Pollet M., Simon Ch., and Sedmidubsky D. Nonlinear electrical response in a charge/orbital ordered Рго.бзСао.з7МпОз crystal: The charge density wave analogy // Phys. Rev. В 2003. - vol.68. - P.094429-094433.

55. Cox S., Singleton J., McDonald R.D., Migliori A. and Littlewood P.B. Sliding charge-density wave in manganites // Nature Materials- 2008. vol.7. - P.25-30.

56. Nucara A., Maselli P., Calvani P., Sopracase R., Ortolani M., Gruener G., Ccstelli Guidi M., Schade U., and Garcia J. Observation of charge-density-wave excitations in manganites // Phys. Rev. Lett. 2008. - vol.101. - P.066407-066410.

57. Basov D.N., Averitt R.D., van der Marel D., Dressel M., and Haule K. Electrodynamics of correlated electron materials // Rev. Mod. Phys. to be published.

58. Jung J.H., Lee H.J., Noh T.W., Choi E.J., Moritomo Y„ Wang Y. J., and Wei X. Melting of charge/orbital ordered states in Ш^г^МпОз: Temperature and magnetic-field-dependent optical studies // Phys. Rev. В 2000. - vol.62. - P.481-487.

59. Okimoto Y., Tomioka Y., Onose Y., Otsuka Y., and Tokura Y. Optical study of Pr,.xCaxMn03(x=0.4) in a magnetic field: Variation of electronic structure with charge ordering and disordering phase transitions // Phys. Rev. В 1999. - vol.59. - P.7401-7408.

60. Kim K.H., Lee S., Noh T.W., Cheong S.-W. Charge ordering fluctuation and optical pseudogap in LaixCaxMn03 // Phys. Rev. Lett. -2002. vol.88. - P. 167204-167207.

61. Canella V., Mydosh J.A. Magnetic ordering in goldenOiron alloys // Phys. Rev. В -1972. vol.6. - P.4220-4237.

62. Binder К., Yong A.P. Spin glasses: experimental facts, theoretical concepts and open questions // Rev. Mod. Phys. 1986. - vol.58. - P.801-976.

63. Mulder C.A., van Duyneveldt A.J., Mydosh J. Susceptibility of the CuMn spin-glass: Frequency and field dependences // A. Phys. Rev. В 1981. - vol.23. - P. 1384-1396.

64. Brodale G.E., Fisher R.A., Fogle W.E., Phillips N.E. and van Curen J. The effect of spin-glass ordering on the specific heat of Mn // J. Magn. Magn. Mater. 1983. - vol.31-34.-P.1331-1333.

65. Chamberlin R.V., Hardiman M., Turkevich L.A., and Orbach R. H-T phase diagram for spin-glasses: An experimental study of Ag:Mn // Phys. Rev. В 1982. - vol.25. -P.6720-6729.

66. Lundgren L., Svedlindh P., Nordblad P., and Beckman O. Dynamics of the relaxation-time spectrum in a CuMn spin-glass // Phys. Rev. Lett. 1983. - vol.51. - P.911-914.

67. Lederman M., Orbach R., Hammann J. M., Ocio M., and Vincent E. Dynamics in spin glasses // Phys. Rev. В 1991. - vol.44. - P.7403-7412.

68. Доценко B.C. Физика спин-стекольного состояния // УФН 1993. - том 163. -С. 1-37.

69. Anderson P.W. Localisation theory and the Cu-Mn problem: Spin glasses// Mat. Res. Bull. 1970. - vol.5. - P.549-554.

70. Mydosh J.A., Ford P.J., Kawatra M.P., Whall Т.Е. Electrical resistivity of AuFe alloys in the spin-glass, mictomagnetic, and ferromagnetic regimes // Phys. Rev. В 1974. -vol.10-P.2845-2856.

71. Ford P.J., Mydosh J.A. Electrical resistivity of noble-metal-host-3d solute spin-glass alloys // Phys. Rev. В 1976. - vol.14. - P.2057-2070.

72. Mydosh J.A. Spin Glasses, an experimental introduction. London: Taylor and Francis, 1993. - 256 pp.

73. Ridout M.S. A study of dilute alloys of iron in gold using the Mossbauer effect // J. Phys. С 1969. -vol.2. -P. 1258-1271.

74. Window B. Mossbauer study of gold-iron alloys// Phys. Rev. В 1972. - vol.6. -P.2013-2026.

75. Seiden J. // C. R. Acad. Sci. В 1976. - vol.282. - P.149.

76. River N., Adkins K. Resistivity of spin glasses // J. Phys. F. — 1975. vol.5. -P. 1745-1755.

77. Fischer K.H. On the electrical resistivity of spin glasses // Z Phys. В 1979.vol.34.-Р.45-53.

78. Коренблит И.Я., Шендер У.Ф. Спиновые стекла. М.: Знание, 1984. - 215 с.

79. Mezard М., Parisi G., Virasoro М. Spin glass theory and beyond. Lecture Notes in Physics. Vol.9. Singapore: World Scientific, 1987. - 317 pp.

80. Marinari E., Parisi G., Ricci-Tersenghi F., Ruiz-Lorenzo J.J., Zuliani F. Replica symmetry breaking in short-range spin glasses: Theoretical foundations and numerical evidences// J. Stat. Phys. 2000. - vol.98. - P.973-1074.

81. Sherrington D. and Kirkpatrick S. Solvable model of a spin-glass // Phys. Rev. Lett. 1975. -vol.35. - P. 1792-1796.

82. Fisher D.S., Huse D.A. Ordered phase of short-range ising spin-glasses // Phys. Rev. Lett. 1986. - vol.56. - P.1601-1604.

83. Fisher D.S., Huse D.A. Equilibrium behavior of the spin-glass ordered phase // Phys. Rev. B. 1988. - vol.38. - P.386-411.

84. Uhlir A. Electrolytic shaping of germanium and silicon // Bell Syst. Tech. J. -1956.- vol.35. -P.333-347.

85. Ашмонтас С., Градаускас И., Загадский В., Ступакова И., Сужеделис А., Шатковскис Э. Детекторы сверхвысокочастотного электромагнитного излучения из пористого кремния // Письма в ЖТФ. 2006. - том 32. - С.8-14.

86. Posada Y., Fonseca L.F., Vallejo P., San Miguel L., and Resto O. Enhancement of the photoluminescence properties of porous silicon by silica gel coating // J. Appl. Phys. -2006. vol.99. - P.l 14313-114316.

87. Mattei G., Valentini V., and Yakovlev V.A. An FTIR study of hexamethylenetetramine in porous silicon // Physica status solidi (a) 2003. - vol.197. -P.158-162.

88. Smith R.L. and Collins S.D. Porous silicon formation mechanisms // J. Appl. Phys. 1992,-vol.71.-P.R1-R21.

89. Collins R.T., Fauchet P.M., Tischler M.A. Porous silicon: From luminescence to LEDs // Phys. Today. 1997. - vol.50. - P.24-31.

90. Herino R. in Properties of porous silicon // edited by L. Canham, London: INSPEC, 1997.-P. 89-96.

91. Watanabe Y., Arita Y., Yokoyama Т., and Igarashi Y. Formation and properties of porous silicon and its application // J. Electrochem. Soc. — 1975. — vol.122. P.1351-1355.

92. Arita Y., Kato K., and Sudo T. // IEEE Trans. Electron Devices 1977. - vol.24.1. P.756-.

93. Unagami Т. and Kato К. Study of the injection type IPOS scheme // Jpn. J. Appl. Phys. 1977. - vol.16. - P. 1635-1640.

94. Imai K. and Yoriume Y. Application of IPOS technique to MOS ICs // Jpn. J. Appl. Phys. 1979. - vol. 18-1. - P.281-285.

95. Lehmann V. and Gosele U. Porous silicon formation: A quantum wire effect // Appl. Phys. Lett. 1991. - vol.58. - P.856-858.

96. Nash K.J., Calcott P.D.J., Canham L.T., Needes R. Spin-orbit interaction, triplet lifetime, and fine-structure splitting of excitons in highly porous silicon // J. Phys. Rev. В1996. vol.51. - P.17698-17707.

97. Prokes S.M., Glembocki O.J., Bermudez V.M., Kaplan R., Friedersdorf L.E., and Pearson P.C. SiHx excitation: An alternate mechanism for porous Si photoluminescence // Phys. Rev. В 1992. - vol.45. - P.l3788-13791.

98. Brandt M.S., Fuchs H.D., Stutzmann M., Weber J., and Cardona M. The origin of visible luminescencefrom "porous silicon": A new interpretation// Solid State Commun. -1992. vol.81.-P.307-312.

99. Gole J.L., Dudel F.P., Grantier D., and Dixon D.A. Origin of porous silicon photoluminescence: Evidence for a surface bound oxyhydride-like emitter // Phys. Rev. В1997. vol.56. - P.2137-2153.

100. Vasquez R.P., Fathauer R.W., George Т., Ksendzov A., and Lin T.L. Electronic structure of light-emitting porous Si // Appl. Phys. Lett. 1992. - vol.60. - P.1004-1006.

101. Tessler L.R., Alvarez F., and Teschke O. Time resolved photoluminescence of porous silicon: Evidence for tunneling limited recombination in a band of localized states // Appl. Phys. Lett. 1993. - vol.62. - P.2381-.2382

102. Cullis A.G., Canham L.T., Calcott P.D.J. The structural and luminescence properties of porous silicon //J. Appl. Phys. 1997. - vol.82. - P.909-965.

103. Sa'ar A., Reichman Y., Dovrat M., Krapf D., Jedrzejewski J., and Balberg I. Resonant Coupling between Surface Vibrations and Electronic States in Silicon Nanocrystals at the Strong Confinement Regime // Nano Lett. 2005. - vol.5. - P.2443-2447.

104. Cullis A.G., Canham L.T. Visible light emission due to quantum size effects in highly porous crystalline silicon // Nature 1991. - vol.353. - P.335-338.

105. Gole J.L., Dixon D.A. Suggested correlation between the visible photoluminescence and the Fourier transform infrared spectrum of a porous silicon surface // J. Phys. Chem. В 1997. -vol.101. -P.8098-8102.

106. Buda F., Kohanoff J., Parrinello M. Optical properties of porous silicon: A first-principles study // Phys. Rev. Lett. 1992. - vol.69. - P. 1272-1275.

107. ИЗ. Копылов А.А., Холодилов A.H. Инфракрасное поглощение в пористом кремнии, полученном в электролитах, содержащих этанол // ФТП 1997. - том 31. -С.556-558.

108. Theib W. Optical properties of porous silicon // Surf. Sci. Rep. 1997. - vol.29.- P.91-192.

109. Волошина T.B., Заварицкая Т.Н., Кавецкая И.В., Каравански В.А., Ромашов Д. А. Формирование и фотолюминесцентные свойства пористого кремния, полученного в йодсодержащих электролитах // Журнал прикладной спектроскопии 2002. - том 69.- С.238-241.

110. Lannoo М., Delerue С., Allan G. Screening in semiconductor nanocrystallites and its consequences for porous silicon // Phys. Rev. Lett. 1995. - vol.74. - P.3415-3418.

111. Lubianiker Y., Balberg I. Two Meyer-Neldel rules in porous silicon // Phys. Rev. Lett. 1997. - vol.78. - P.2433-2436.

112. Sokolov R.V., Zamoryanskaya M.V., Kolesnikova E.V., Sokolov V.I. Evolution of luminescence properties of natural oxide on silicon and porous silicon // Физика и техника полупроводников 2007. - том 41. - С.492-496.

113. Abstreiter G., Schittenhelm P., Engel С., Silveira E., Zrenner A., Meertens D. and Jager W. Growth and characterization of self-assembled Ge-rich islands on Si // Semicond. Sci. Technol. 1996. - vol.11. - P. 1521-1528.

114. Boucaud P., Thanh V. Le, Sauvage S., Debarre D., and Bouchier D. Intraband absorption in Ge/Si self-assembled quantum dots // J. Appl. Phys. 1999. - vol.74. - P.401-403.

115. Арапкина JI.B., Юрьев B.A. Классификация hut-кластеров Ge в массивах, формируемых на поверхности Si(001) методом молекулярно-лучевой эпитаксии при низких температурах // УФН 2010. - том.180. - С.289-302.

116. Wang K.L., Tong S., Kim H.J. Properties and applications of SiGe nanodots // Mater. Sci. Semicond. Process. -2005. vol.8 - P.389-399.

117. Liu F., Tong S., Liu J. and Wang K.L. Normal-incidence mid-infrared Ge quantum-dot photodetector // J. Electron. Mater. 2004. - vol.33. - P.846-850.

118. Elkurdi M., Boucaud P., Sauvage S., Kermarrec O., Campidelli Y., Bensahel D., Saint-Girons G., and Sagnes I. Near-infrared waveguide photodetector with Ge/Si self-assembled quantum dots // Appl. Phys. Lett. 2002. - vol.80. - P.509-511.

119. Eaglesham D.J. and Cerullo M. Dislocation-free Stranski-Krastanow growth of Ge on Si(100) // Phys. Rev. Lett. 1990. - vol.64. - P.1943-1946.

120. Mo Y.-W., Savage D.E., Swartzentruber B.S., and Lagally M.G. Kinetic pathway in Stranski-Krastanov growth of Ge on Si(001) // Phys. Rev. Lett. 1990. - vol.65. - P. 10201023.

121. Красильник З.Ф., Новиков A.B., Оптические свойства напряженных гетероструктур на основе Sii-xGex и Sii-x.yGexCey//y^H-2000. том 170. -С.ЗЗ8-341.

122. Kozlov G., Volkov A. Coherent source submillimeter wave spectroscopy, in: millimeterand submillimeter wave spectroscopy of solids // edited by G. Gruner. Berlin: Springer, 1998. -P.51.

123. Ирисова H.A. Метрика субмиллиметровых волн // Вестник АН СССР -1968. -№ 10. — С.63-71.

124. Белл Р.Дж. Введение в Фурье-спектроскопию. М.: Мир, 1975. - 160 с.

125. Лебедева В.В. Экспериментальная оптика. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1994.352 с.

126. Dressel М. and Gruner G. Electrodynamics of solids: optical properties of electrons in matter. Cambridge: Cambridge University Press, 2002. - 474 pp.

127. Kircher J., Henn R., Cardona M., Richards P.L., and Williams G.P. Far-infrared ellipsometry using synchrotron radiation // J. Opt. Soc. Am. В 1997. - vol.14. - P.705-712.

128. Henn R., Bernhard C., Wittlin A., Cardona M., Uchida S. Far infrared ellipsometry using synchrotron radiation: the out-of plane response of La2-xSrxCu04 // Thin Solid Films 1998. - vol.313-314. - P.642-648.

129. Основы эллипсометрии // под ред. А.В. Ржанов, К.К. Свиташев и др.

130. Новосибирск: Наука, 1979. 422 с.

131. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. Москва: Гостехиздат, 1957.-413 с.

132. Wooten F. Optical properties of solids. Academic Press: New York, 1972. - 260c.

133. Handbook of optical constants of solids // edited by E.D. Palik, New York: Academic Press, 1998. vol.1 - 804 pp.

134. McMillan M.F., Devaty R.P., Mantese J.V. Infrared properties of Pt/АЬОз cermet films // Phys. Rev. В 1991. - vol.43. -P.l3838-13845.

135. Carr G.L., Perkowitz S., and Tanner D.B., Infrared and millimeter waves // ed. by K.J. Button. Academic press inc.: Orlando, 1985. P. 171-285.

136. Kreibig U., Vollmer M. Optical properties of metal clusters. Berlin: Springer, 1995. - 532 pp.

137. Kreibig U., Althoff A., Pressmann H. Veiling of optical single particle properties in many particle systems by effective medium and clustering effects // Surf. Sci. 1981. -vol.106.-P.308-317.

138. Соколов A.B. Оптические свойства металлов. ГИФМЛ: М, 1961. - 464 с.

139. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. — М.: Наука, 1970. 855с.

140. Сох S., Singleton J., McDonald R. D. Sliding charge-density wave in manganites // Nature Materials 2007. - vol.7. - P.25-30.

141. Rini E.G., Rao M.N., Chaplot S.L., Gaur N.K., and Singh R.K. Phonon dynamics of lanthanum manganite ЬаМпОз using an interatomic shell model potential // Phys. Rev. В -2007. vol.75 - P.214301-214306.

142. Горшунов Б.П. Терагерцовая спектроскопия материалов с электронными корреляциями. Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук — 2007. 211 с.

143. Sarkar Т., Ghosh В., Raychaudhuri А.К., Chatteiji Т. Crystal structure and physical properties of half-doped manganite nanocrystals of less than 100-nm size // Phys. Rev. В 2008. - vol.77. - P.235112-235120.

144. Kezsmarki I., Tomioka Y., Miyasaka S., Demko L., Okimoto Y., and Tokura Y. Optical phase diagram of perovskite colossal magnetoresistance manganites near half doping // Phys. Rev. В 2008. - vol.77. -P.075117-075124.

145. Jonscher A.K., Dielectric Relaxation in Solids. London: Chelsea Dielectric Press, 1983.- 396 pp.

146. Li X.G., Zheng R.K., Zhou G., Li H. D., Huang R.X., Xie J.Q., and Wang Z.D. Jahn-Teller effect and stability of the charge-ordered state in Lai.xCaxMn03 manganites II Europhys. Lett. 2002. - vol.60. - P.670-676.

147. Rice M.J. and Bemasconi J. Interrupted strand model for quasi one dimensional metals // J. Phys. F: Met. Phys. 1973. - vol.3. - P.55-66.

148. Blink R. and Zeks B. Soft Modes in Ferroelectrics and Antiferroelectrics. -Amsterdam: North-Holland, 1974. 317 pp.

149. Mott N.P. and Davis E.A. Electronic Processes in Non-Crystalline Materials, 2nd ed. Oxford: Clarendon Press, 1979. - 604 pp.

150. Efremov D., van den Brink J., and Khomskii D. Bond- versus site-centred ordering and possible ferroelectricity in manganites // Nature Mater. 2004. - vol.3. - P.853-856.

151. Campbell I.A., Ford P.J., Hamzic A. Resistivity of spin-glasses // Phys. Rev. В -1982. vol.26. - P.5195-5206.

152. Dressel M., Kasper N., Petukhov K., Peligrad D.N., and Gorshunov В., Jourdan M., Huth M., and Adrian H. Correlation gap in the heavy-fermion antiferromagnet UPd2Al3 // Phys. Rev. В 2002. - vol.66. - P.035110-035131.

153. Gorshunov B.P., Pronin A.V., Volkov A.A., Somal H.S., van der Marel D., Feenstra B.J., Jaccard Y., Locquet J.-P. Dynamical conductivity of an MBE-grown Lai 84Sro.i6Cu04 thin film at frequencies from 5 to 36 cm-1 // Physica В 1998. - vol.244. -P.15-21.

154. Sundahl R.C., Chen Т., Sivertsen J.M., Sato Y. Effects of ferromagnetism and local order on electrical resistivity of Au-Fe alloys // J. Appl. Phys. — 1966. — vol.37. -P. 1024-1025.

155. Rice M.J. and Bernasconi J. Interrupted strand model for quasi one dimensional metals // J. Phys. F: Met. Phys. 1973. - vol.3. - P.55-66.

156. Sarkissian B.V.B. The appearance of critical behaviour at the onset of ferromagnetism in AuFe alloys // J. Phys. F 1981. - vol.11. - P.2191-2208.

157. Nakai Y., Sakuma M., Kanitomi N. Magnetic phase diagram of competing antiferromagnet Au-Cr // J. Phys. Soc. Jap. 1987. - vol.56. - P.301-310.

158. Xu J., Hickey B.J., Howson M.A., Greig D., Cochrane R. and Mahon S., Achilleos C., Wiser N.Giant magnetoresistance in AuFe alloys: Evidence for the progressive unblocking of superparamagnetic particles // Phys. Rev. В 1997. - vol.56. - P.14602-14606.

159. Crangle J., Scott W.R. Dilute Ferromagnetic Alloys // J. Appl. Phys. 1965. -vol.36.-P.921-928.

160. Larsen U. Phys. Characteristic temperatures in the spin-glass AuFe // Phys. Rev. В 1978. - vol.18. - P.5014-5032.

161. Вонсовский C.B. Магнетизм, M: Наука, 1971. 1032 с.

162. Li S., Greenblatt M. Large intragrain magnetoresistance in the double perovskite BaLaMnMo06 //J. Alloys Сотр. -2002. vol.338. - P. 121-125.

163. Yang Z., Lange M., Volodin A., Szymczak R. and Moshchalkov V.V. Domain-wall superconductivity in superconductor-ferromagnet hybrids // Nature Mater. 2004. -vol.3.-P.793-798.

164. Marrows C.H. Spin-polarised currents and magnetic domain walls // Adv. Phys. -2005.-vol.54.-P.585-713.

165. Ziese M. Extrinsic magnetotransport phenomena in ferromagnetic oxides // Rep. Prog. Phys. 2002. - vol.65. - P. 143-250.

166. Волков А.А., Козлов Г.В., Лебедев С.П., Ракитин A.C. Феноменологическая модель динамической проводимости суперионных проводников // Физика Твердого Тела 1990. - том 32. - С.329-337.

167. Горшунов Б.П., Прохоров А.С., Спектор И.Е., Волков А.А., Дрессель М., Думм М., Матсумура Т. Кондо-рассеяние и свойства TmSe в инфракрасной области спектра // ЖЭТФ 2005. - том 128. - С. 1047-1053.

168. Wachter P. Intermediate valence and heavy fermions in Handbook on the physics and chemistry of rare earths // ed. by K.A. Gschneider Jr., L. Eyring, G.H. Lander, G.R. Choppimo. Amsterdam: North Holland, 1993. - vol.19. - P. 177-382.

169. Degiorgi L. The electrodynamic response of heavy-electron compounds // Rev. Modern. Phys 1999. - vol.71. - P.687-734.

170. Schilling J.S., Ford P.J., Larsen U., Mydosh J.A. Effect of pressure on impurity-impurity interactions in dilute Au:Mn, Cu:Mn, and Au:Fe spin-glass alloys // Phys. Rev. В -1976 vol.14. - P.4368-4380.

171. Campbell I.H. and Fauchet P.M. The effects of microcrystal size and shape on the one phonon Raman spectra of crystalline semiconductors // Solid State Commun. — 1986. — vol.58.-P.739-741.

172. Sui Zh., Leong P.P., Herman I.P., Higashi G.S., and Temkin H. Raman analysis of light-emitting porous silicon // Appl. Phys. Lett. 1992. - vol.60. - P.2086-2088.

173. Караванский B.A., Ломов A.A., Ракова E.B., Гаврилов С.А., Мельник Н.Н., Заварицкая Т.Н., Бушуев В.А. Композиционно-градуированные буферные слои InGaAs/GaAs: разработка и определение параметров // Поверхность — 1999. — том 12. — С.32-39.

174. Polisski G., Averboukh В., Kovalev D. and Koch. F. Control of silicon nanocrystallite shape asymmetry and orientation anisotropy by light-assisted anodization // Appl. Phys. Lett. 1997. - vol.70. - P. 1116-1118.

175. Soni R.K., Bassam G.R., Abbi S.C. Laser-controlled photoluminescence characteristics of silicon nanocrystallites produced by laser-induced etching // Appl. Surf. Sci. 2003. - vol.214. - P.151-160.

176. Мосс Т., Баррел Г., Эллис Б. Полупроводниковая оптоэлектроника. М: Мир, 1976.-432 с.

177. Нао Р.Н., Hou X.Y., Zhang F.L., and Wang X. Energy band lineup at the porous-silicon/silicon heterointerface measured by electron spectroscopy // Appl. Phys. Lett. -1994. vol.64. - P.3602-3604.

178. Scaffardi L.B., Tocho J.O. Size dependence of refractive index of gold nanoparticles // Nanotechnology 2006. - vol.17. - P.1309-1315.

179. MortezaAli A., Dariani R., Asgharin S., and Bayindir Z. Optical characterization of porous silicon and crystalline silicon by the Kramers-Kronig method // Appl. Opt. 2007 -vol.46.-P.495-501.

180. Hill N.A., Whaley K.B. Size dependence of excitons in silicon nanocrystals // Phys. Rev. Lett. 1995. - vol.75.-P.l 130-1133.

181. Proot J.P., Delerue C., Allan G. Electronic structure and optical properties of silicon crystallites: Application to porous silicon // Appl. Phys. Lett. 1992. - vol. 61. -P.1948-1950.

182. Romstad F.P., Veje E. Experimental determination of the electrical band-gap energy of porous silicon and the band offsets at the porous silicon/crystalline silicon heterojunction // Phys. Rev. В 1997. - vol.55. - P.5220-5225.

183. Mawhinney D.B., Glass J.A.Jr., and Yates J.T.Jr. FTIR Study of the oxidation of porous silicon //J. Phys. Chem. В 1997. - vol.101. - P. 1202-1206.

184. Wang J., Song L., Zou В., and El-Sayed M.A. Time-resolved Fourier-transform infrared and visible luminescence spectroscopy of photoexcited porous silicon // Phys. Rev. В- 1998.-vol.59.-Р.5026-5031.

185. Shimanouchi Т. Tables of Molecular Vibrational Frequencies Consolidated, Volume I, Washungton. DC: National Bureau of Standards, 1972. - 160 pp.

186. Zhang Т., Zhukova E. Gorshunov В., Wu Dan, Prokhorov A.S., Torgashev V.I., Maksimov E.G., and Dressel M. Terahertz spectroscopy of low-energy excitations in Ьао.25Сао.75МпОз // Phys. Rev. В 2010. -Vol.81. - P. 125132-125141.

187. Горшунов Б.П., Жукова Е.С. Максимов Е.Г., Прохоров А.С., Торгашёв

188. B.И., Zhang Т., Wu D., Dressel М. Природа низкоэнергетических возбуждений зарядово-упорядочеппой фазы манганитов состава Lao.25Cao.75Mn03 // Письма в ЖЭТФ — 2010. — т.91. -№7. С. 363-368.

189. Прохоров A.C., Жукова E.C., Горшунов Б.П., Хазельберт М.Б.С., Аартс И., Нойенхаус Г. И., Кайзер Ш., Дрессель М. Локализация электронов проводимости в ферромагнитных кластерах AuFe // Письма в ЖЭТФ -2009. том. 89. - N9. - С. 555-559.

190. Жукова Е.С., Прохоров А.С., Спектор И.Е., Караванский В.А., Мельник Н.Н., Заварицкая Т.Н., Горшунов Б.П. Электродинамические свойства нанопористого кремния в диапазоне от терагерцового до инфракрасного // ФТТ. — 2007. т.49. - в. 12.1. C. 2137-2145.

191. Прохоров А.С., Жукова Е.С., Спектор И.Е., Караванский В.А., Горшунов Б.П. Инфракрасная спектроскопия нанопористого кремния // Известия вузов. Радиофизика. 2007. - т. L. -N10-11. - С. 908-917.

192. Е. Zhukova. Terahertz conductivity of Ge/Si (001) heterostructures with quantum dots. International Workshop Nonequilibrium Nanostructures (Nonna). December 01 06, 2008, Dresden, Germany, p. 32.