The structure and optical properties of diluted magnetic semiconductors

Abstract

В работе рассмотрены свойства разбавленных магнитных полупроводников (РМП) на основе группы II-VI. В первой части работы обсуждаются магнитные свойства РМП (парамагнетизм, антиферромагнетизм, состояние спинового стекла). Показана связь между магнитными и оптическими свойствами объемных РМП, влияние на их оптические свойства сильного внутреннего поля, приводящее к гигантским эффектам Зеемана и Фарадея, обсуждается зависимость магнитооптических свойств РМП от концентрации магнитной компоненты. Во второй части работы рассмотрены несколько типов структур с квантовыми ямами, содержащих РМП. Исследованы магнитооптические свойства таких систем – зависимость магнитооптических эффектов от ширины квантовых ям и высоты барьеров, роль реальной структуры интерфейсов, влияние магнитного поля на скорость переноса энергии от зонных состояний в 3d- оболочку магнитного иона.

This work is dedicated to the investigation of the solid solutions with magnetic component (dilute magnetic semiconductors) related to group II-VI. In the first part the magnetic properties are analyzed (paramagnetism, antiferromagnetism, spin glass). A correlation between magnetic and optical properties is considered for the bulk crystals, the dependence of their optical properties on the internal field (giant Zeeman and Faraday magneto-optical effects) and magnetic component concentration. The various types of the quantum well heterostructures which contain the magnetic component are studied depending on the quantum well width and barrier heights. The influence of the real interface properties and magnetic field effect on the energy transfer rate from the band states to 3d- shell of the magnetic atoms is also discussed.