ФЕРРОМАГНЕТИЗМ И СПИНОВАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ В КРЕМНИИ С МАРГАНЦЕМ, ВВЕДЁННЫМ МЕТОДОМ ТЕРМИЧЕСКОЙ ДИФФУЗИИ
Abstract
В данной работе исследованы магнитные свойства кремния, легированного марганцем методом термической диффузии. Полученные результаты демонстрируют наличие ферромагнетизма при комнатной температуре в p-типе кремния, обусловленного спин-упорядоченностью атомов марганца и наличием дырочной проводимости. Анализ магнетосопротивления и гистерезиса подтверждает наличие спин-зависимой проводимости, что открывает перспективы применения в спинтронике.
References
1. Dietl T., Ohno H., Matsukura F., Cibert J., Ferrand D. Zener model description of ferromagnetism in zinc-blende magnetic semiconductors. Science, 2000, 287(5455), pp. 1019–1022. https://doi.org/10.1126/science.287.5455.1019
2. Jungwirth T., Sinova J., Mašek J., Kučera J., MacDonald A.H. Theory of ferromagnetic (III,Mn)V semiconductors. Rev. Mod. Phys., 2006, 78(3), pp. 809–864. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.78.809
3. Bonanni A., Dietl T. A story of high-temperature ferromagnetism in semiconductors. Chem. Soc. Rev., 2010, 39(2), pp. 528–539. https://doi.org/10.1039/B909298B
4. Kim S., Park J., Kim D., et al. Magnetic properties of Mn-doped Si nanostructures prepared by ion implantation and annealing. J. Appl. Phys., 2019, 125(17), 173904. https://doi.org/10.1063/1.5085030
5. Zhang X.Y., Liu Z.W., Chen W. Effect of Mn diffusion on magnetic properties of Si-based diluted magnetic semiconductors. J. Magn. Magn. Mater., 2022, 547, 168818. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2021.168818
6. Pearton S.J., Norton D.P., Ivill M., Hebard A.F., Zavada J.M., Thaler G.T. Diluted magnetic semiconducting oxides. Semicond. Sci. Technol., 2004, 19(10), R59–R74. https://doi.org/10.1088/0268-1242/19/10/R01
7. Sattarov O.E., Mavlyanov A., An A. Effect of manganese atoms on the magnetic properties of silicon. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 2023, 59(2), p. 216-219.
8. Mavlyanov A. Sh., Khakkulov M. K., Sattarov O. E., Akbarova N. A., and Yakubov D. Z. Photoconductivity and bandgap of binary impurity - doped crystalline silicon. Journal of Physics: Conference Series 2697 (2024) 012011 doi:10.1088/1742-6596/2697/1/012011.
9. Saparniyazova Z. M., Bakhadyrkhanov M. K., Sattarov O. E. Inorganic Materials 2012. 48(4), 325–333.
