Показано, що у спектрі та поглинанні акустичних поверхневих хвиль Лява, які поширюються у багатошаровій плівці з магнітним упорядкуванням типу Fe/Cr на масивній підкладці, можуть виявлятися магнітні резонанси, які обумовлені збудженням коливань намагніченостей шарів. Проведено розрахунок резонансного магнітопружнього вкладу в зсувний модуль пружності плікиі та установлено зв'язок резонансних частот з частотами однорідного феромагнітного резонансу при електромагнітному збудженні.

Показано, що під час резонансного розсіювання електронів на донорних домішках перехідних елементів у напівпровідниках виникає внесок в спінову сприйнятливість від локалізованої на домішках електронної густини. Пов'язана з ним константа Кюрі має незвичайну залежність від концентрації домішок. Одержано вираз для спінової сприйнятливості електронів, що резонансно розсіюються, в межах підходу Фріделя. Експериментальні дані, одержані на селеніді ртуті з домішками заліза, підтвердили теоретичні результати та дозволили визначити ефективний спін резонансного стану.

Досліджено проявлення резонансного розсіяння електронів на донорних домішках у низькотемпературній провідності напівпровідників за умов, коли донорний резонансний рівень енергії домішок розташовано у смузі провідності. Показано, що на основі застосування теорії резонансного розсіяння у межах підходу Фріделя можливо пояснити стабілізацію концентрації електронів, максимум їх рухливості та мінімум температури Дінгла залежно від концентрації донорних домішок, а також зв'язані з резонансом аномальні температурні залежності рухливості. Одержано нові експериментальні дані з концентрації, рухливості та температури Дінгла електронів у кристалах селеніду ртуті з домішками заліза й установлено, що вони, як і вже відомі результати, цілком узгоджуються з закономірностями, що прогнозовано у розвинутому підході. Обговорено співвідношення даного підходу з інтерпретацією концентраційного максимуму рухливості, що використовано до цієї пори, та приведено аргументи на користь його застосування.

Надано узагальнене формулювання підходу Фріделя та розвинуто теоретичний опис ефектів резонансного розсіювання електронів провідності на донорних домішках у напівпровідниках. Детально розглянуто стабілізацію електронної концентрації за умови досягнення енергією Фермі енергії резонансного рівня, концентраційний максимум рухливості, температурну та концентраційну залежності магнітної сприйнятливості локалізованих резонансних станів. Обговорено межі застосовності одержаних результатів.

Разработана интерпретация экспериментальных данных по низкотемпературной проводимости и магнитной восприимчивости селенида ртути с донорными примесями переходных элементов, основанная на применении теории резонансного рассеяния электронов в рамках подхода Фриделя. Рассмотрены данные известные и полученные при исследовании твердых растворов хрома, кобальта и гадолиния. В итоге анализа результатов аппроксимации зависимостей электронной подвижности от температуры в кристаллах HgSe:Cr и концентрационной зависимости константы Кюри в примесной магнитной восприимчивости кристаллов HgSe:Co получены количественные подтверждения предположений о существовании в полосе проводимости данных кристаллов резонансных донорных уровней примесей соответственно хрома и кобальта. Определены ширины резонансных уровней, которые оказались на порядок больше ширины резонансного уровня железа. Показано, что наблюдавшийся концентрационный максимум электронной подвижности в селениде ртути с примесями гадолиния может быть объяснен на основе теории резонансного рассеяния, однако для обоснования соответствующего такому объяснению происхождения этого максимума имеющихся данных недостаточно.

Изложены новые результаты исследований явлений, обусловленных существованием электронных резонансных энергетических уровней и гибридизированных состояний на примесях переходных элементов в полупроводниках. Приведены экспериментальные данные, демонстрирующие существование резонансных аномалий, связанных с влиянием примесей, в теплопроводности и ультразвуковых параметрах селенида ртути с примесями железа. Изложена детальная согласованная интерпретация совокупности наблюдавшихся эффектов гибридизированных состояний в селениде ртути с примесями железа. Обсуждена предлагаемая интерпретация данных, полученных на других системах.

Індекс рубрикатора НБУВ: В372.31

Рубрики:

Дефекти

Шифр НБУВ: Ж14063 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.01

Рубрики:

Електронна і квантова теорія заліза та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж14063 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Исследована температурная зависимость коэффициента термоэдс в селениде ртути с примесями железа и кобальта при низких температурах. В кристаллах с примесями железа при концентрациях, близких к тем, которые отвечают концентрационному максимуму электронной подвижности, в температурном интервале ниже 25 K обнаружено аномально сильное уменьшение термоэдс, которое объясняется проявлением резонансного рассеяния электронов в гибридизированных состояниях на донорных примесях железа. Подгонка полученной теоретической зависимости к наблюдаемой позволила дать количественную интерпретацию экспериментальных данных и определить значения параметров гибридизированных состояний, согласующиеся с найденными при исследованиях других эффектов. В кристаллах с примесями кобальта не обнаружено аномалий, связанных с проявлением гибридизации электронных состояний, что согласуется с данными по проводимости и отвечает более низкому, чем у примесей железа, значению энергии резонанса у примесей кобальта.

Экспериментально исследована температурная зависимость теплопроводности селенида ртути с примесями железа и кобальта. При анализе фононных вкладов в теплопроводность при низких температурах в кристаллах HgSe:Fe обнаружена обусловленная примесями значительная аномалия фононной теплопроводности - провал в ее температурной зависимости вблизи 15 K. На основании предложенного теоретического описания показано, что такая аномалия объясняется вкладом в теплопроводность от рассеяния фононов на электронах в гибридизированных примесных состояниях.

Індекс рубрикатора НБУВ: В317.232 + В333.79

Рубрики:

Статистика Фермі-Дірака

Напівпровідникові властивості рідин

Шифр НБУВ: Ж14063 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Изложена формулировка исходных положений квантовой теории электронной жидкости как основы теоретического описания вклада слабовозбужденных одночастичных состояний электронной системы в низкотемпературные свойства твердых тел. Данная квантовомеханическая формулировка, не конкретизирующая изначально реальный одночастичный базис, позволяет рассматривать роль межэлектронного взаимодействия в условиях орбитального квантования и существенной роли других квантовых явлений. Описан вывод основных термодинамических соотношений и приведены формулы для теплоемкости, модулей упругости и магнитной восприимчивости, полученные в рамках ферми-жидкостного подхода без обычно принимаемых модельных предположений. Рассмотрено применение изложенной теории к описанию роли межэлектронного взаимодействия в термодинамических явлениях в системах с гибридизированными электронными состояниями, образованными примесными донорными резонансными уровнями в полосе проводимости кристалла. Приведена формулировка уравнения для спонтанного локализованного спинового магнитного момента в гибридизированных состояниях.

В температурной зависимости электронной теплоемкости селенида ртути с примесями железа малой концентрации обнаружен аномальный немонотонный вклад, который объясняется проявлением гибридизированных электронных состояний на донорных примесях. Показано, что наблюдаемый эффект описывается теорией электронной теплоемкости, развитой на основе квантового ферми-жидкостного подхода с учетом локализации и межэлектронного взаимодействия. В результате выполненной количественной интерпретации экспериментальных зависимостей определены значения параметров гибридизированных состояний, согласующиеся с уже известными из других экспериментов. Кроме того, найден новый параметр, характеризующий взаимодействие электронов в гибридизированных состояниях.

Развито теоретическое описание спонтанной спиновой поляризации (ССП) систем гибридизированных электронных состояний на донорных примесях низкой концентрации в полосе проводимости кристалла. На основе общих уравнений для энергии спинового расщепления электронного спектра, сформулированных в рамках ферми-жидкостного подхода, показано, что в системах такого рода осуществляется механизм спинового упорядочения электронов проводимости, значительно более эффективный, чем обычно рассматриваемый механизм обменного взаимодействия с магнитными примесями. В рамках модели ферми-жидкостных констант для случая полной поляризации системы дано обоснование возможности реализации спонтанного спинового упорядочения электронов в гибридизированных состояниях. Рассмотрены возможности обнаружения проявлений ССП электронной примесной системы в термодинамических свойствах (теплоемкости и модулей упругости). На основании анализа имеющихся экспериментальных данных приведены свидетельства таких проявлений.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.063.3 + В378.715.1

Рубрики:

Електричні та магнітні властивості заліза та його сплавів

Термоелектричні явища

Шифр НБУВ: Ж14063 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрены экспериментальные свидетельства возможности существования спонтанной спиновой поляризации системы электронов в гибридизированных состояниях, образованных примесными атомами переходных элементов в полосе проводимости полупроводникового кристалла. Приведены детали количественной интерпретации экспериментов по температурной зависимости теплоемкости и модулей упругости кристаллов селенида ртути с примесями железа, подтверждающие как факт возможности определения из таких экспериментов наличия спиновой поляризации электронов, так и вывод о возможности существования поляризации в исследованных кристаллах. Изложено теоретическое обоснование наблюдения термодинамического аномального эффекта Холла, обусловленного спонтанно поляризованными донорными электронами примесей малой концентрации.

Развито квантовостатистическое описание аномального эффекта Холла в рамках предложенного ранее термодинамического механизма его осуществления в слабомагнитных электронных системах со спонтанной спиновой поляризацией. После пояснения физической природы термодинамического механизма приведена общая формулировка квантовой теории эффекта на основании учета токов локального равновесия. Обсужден характер магнитополевых зависимостей и квантовых магнитных осцилляций физических параметров, характеризующих аномальный эффект Холла.

Исследованы температурные зависимости теплоемкости и теплопроводности, а также эффект изменения теплопроводности с напряженностью магнитного поля в сплавах железо - ванадий - алюминий, обладающих в определенных составах вблизи стехиометрического аномальными электронными свойствами. В совокупности с предыдущими работами развиты представления об определенных особенностях электронной структуры таких сплавов (узкая псевдощель, сильное спиновое рассеяние и др.), которые представляют интерес как для перспектив обнаружения новых классов материалов, так и технических применений.

Проанализирована магнитная восприимчивость электронных систем гибридизированных состояний (ГС) примесей железа, кобальта и никеля в кристаллах селенида ртути при низких температурах в связи с недавно обнаруженными свидетельствами спонтанной спиновой поляризации в аномальном эффекте Холла при комнатной температуре. Показано, что в измеренной парамагнитной восприимчивости электронов ГС содержится не зависящая от температуры часть, которую с достаточным основанием можно отождествить с вкладом спонтанной поляризации. Другая часть, демонстрирующая при понижении температуры закон Кюри в температурной зависимости, отвечает вкладу неполяризованных электронов. На основании таких представлений в намагниченности рассмотренных примесных систем определена доля спонтанно поляризованной электронной плотности в локализованной компоненте ГС. Даны количественные оценки упомянутых долей для каждой примеси.

Індекс рубрикатора НБУВ: В368.313

Рубрики:

Магнітні властивості надпровідників

Шифр НБУВ: Ж14063 Пошук видання у каталогах НБУВ