СПИН-ФОНОННЫЙ МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС ЭЛЕКТРОНОВ ПРОВОДИМОСТИ В КРИСТАЛЛАХ АНТИМОНИДА ИНДИЯ

Поклонский Н. А.; Деревяго А. Н.; Вырко С. А.

СПИН-ФОНОННЫЙ МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС ЭЛЕКТРОНОВ ПРОВОДИМОСТИ В КРИСТАЛЛАХ АНТИМОНИДА ИНДИЯ

Поклонский Н. А., Деревяго А. Н., Вырко С. А.

2020

Теоретически исследовано резонансное поглощение радиоволн (частотой 10 МГц) электронами c-зоны в легированных водородоподобными донорами (атомами теллура) кристаллах антимонида индия при комнатной температуре во внешнем магнитном поле. Проанализированы и интерпретированы известные экспериментальные данные, полученные для образцов с концентрацией электронов в диапазоне 6 · 1015-5 · 1018 см-3. Исходя из законов сохранения энергии и квазиволнового вектора для электронов и оптических фононов, расчетным путем показано, что резонансное поглощение радиоволн кристаллами n-InSb:Te в магнитном поле обусловлено спин-фононным резонансом. Резонанс возникает вследствие переворачивающего спин взаимодействия электрона c-зоны с оптическим фононом, ассистированного резонансным поглощением радиоволны в магнитном поле. Дана физическая картина явления, представлены аналитические соотношения и проведены расчеты, согласующиеся с экспериментальными данными, которые ранее вообще не поддавались интерпретации.

Поклонский Н. А., Деревяго А. Н., Вырко С. А. СПИН-ФОНОННЫЙ МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС ЭЛЕКТРОНОВ ПРОВОДИМОСТИ В КРИСТАЛЛАХ АНТИМОНИДА ИНДИЯ. Журнал прикладной спектроскопии. 2020;87(4):595-604.

Цитирование

Список литературы

1. G. A. Khodaparast, R. C. Meyer, X. H. Zhang, T. Kasturiarachchi, R. E. Doezema, S. J. Chung, N. Goel, M. B. Santos, Y. J. Wang. Physica E, 20, N 3–4 (2004) 386—391

2. G. Bemski. Phys. Rev. Lett., 4, N 2 (1960) 62—64

3. M. A. Khayer, R. K. Lake. IEEE Trans. Electron Devices, 55, N 11 (2008) 2939—2945

4. O. Madelung. Semiconductors: Data Handbook, Berlin, Springer (2004)

5. S. Adachi. Properties of Semiconductor Alloys: Group-IV, III-V and II-VI Semiconductors, Chippenham, Wiley (2009)

6. Ю. М. Гальперин, Е. М. Гершензон, И. Л. Дричко, Л. Б. Литвак-Горская. ФТП, 24, № 1 (1990) 3—24

7. E. O. Kane. J. Phys. Chem. Solids, 1, N 4 (1957) 249—261

8. E. Sijerčić, K. Mueller, B. Pejčinović. Solid-State Electron., 49, N 8 (2005) 1414—1421

9. H. Kosaka, A. A. Kiselev, F. A. Baron, K. W. Kim, E. Yablonovitch. Electron. Lett., 37, N 7 (2001) 464—465

10. R. S. Popovic. Hall Effect Devices, Bristol, IOP Publishing (2003)

11. М. В. Кондратьев. ФТТ, 19, № 2 (1977) 616—617

12. М. В. Кондратьев. ФТП, 20, № 8 (1986) 1485—1487

13. Н. А. Поклонский, С. А. Вырко, А. Г. Забродский. ФТТ, 46, № 6 (2004) 1071—1075

14. Н. Б. Брандт, С. М. Чудинов. УФН, 137, № 3 (1982) 479—499

15. Y.-F. Chen, M. Dobrowolska, J. K. Furdyna. Phys. Rev. B, 31, N 12 (1985) 7989—7994

16. F. Qu, J. van Veen, F. K. de Vries, A. J. A. Beukman, M. Wimmer, W. Yi, A. A. Kiselev, B.-M. Nguyen, M. Sokolich, M. J. Manfra, F. Nichele, C. M. Marcus, L. P. Kouwenhoven. Nano Lett., 16, N 12 (2016) 7509—7513

17. М. В. Кондратьев. ФТП, 13, № 2 (1979) 382—384

18. А. В. Кессених. УФН, 179, № 7 (2009) 737—764

19. В. В. Слынько, Е. И. Слынько, А. Г. Хандожко, Ю. К. Выграненко. ФТП, 31, № 10 (1997) 1187—1191

20. P. Braun, S. Grande. Phys. Status Solidi B, 72, N 1 (1975) K73—K76

21. G. Dresselhaus, A. F. Kip, C. Kittel. Phys. Rev., 98, N 2 (1955) 368—384

22. Э. И. Рашба. УФН, 84, № 4 (1964) 557—578

23. W. Zawadzki. Phys. Lett., 4, N 3 (1963) 190—191

24. Ф. Г. Басс, И. Б. Левинсон. ЖЭТФ, 49, № 3(9) (1965) 914—924

25. А. Ю. Матулис. ФТТ, 9, № 8 (1967) 2238—2241

26. С. Т. Павлов, Ю. А. Фирсов. ЖЭТФ, 49, № 5(11) (1965) 1664—1680

27. С. Т. Павлов, Ю. А. Фирсов. ФТТ, 7, № 9 (1965) 2634—2647

28. В. А. Маргулис. ФТТ, 23, № 3 (1981) 897—899

29. Р. В. Парфеньев, Г. И. Харус, И. М. Цидильковский, С. С. Шалыт. УФН, 112, № 1 (1974) 3—36

30. Yu. A. Firsov, V. L. Gurevich, R. V. Parfeniev, I. M. Tsidil’kovskii. In: Landau Level Spectroscopy (Modern Problems in Condensed Matter Science, 27.2), Eds. G. Landwehr, E. I. Rashba, Amsterdam, NorthHolland (1991) 1181—1302

31. М. И. Каганов, С. Кляма. ФТТ, 20, № 8 (1978) 2360—2368

32. В. И. Окулов, Е. А. Памятных, Г. А. Альшанский. Физика низких температур, 35, № 2 (2009) 194—196

33. W. Zawadzki. Adv. Phys., 23, N 3 (1974) 435—522

34. K. W. Böer, U. W. Pohl. Semiconductor Physics, Berlin, Springer (2018)

35. R. A. Isaacson. Phys. Rev., 169, N 2 (1968) 312—314

36. A. E. Stephens, D. G. Seiler, J. R. Sybert, H. J. Mackey. Phys. Rev. B, 11, N 12 (1975) 4999—5001

37. A. V. Vdovin, E. M. Skok. Phys. Status Solidi B, 136, N 2 (1986) 603—613

38. L. M. Roth, B. Lax, S. Zwerdling. Phys. Rev., 114, N 1 (1959) 90—104

39. K. L. Litvinenko, L. Nikzad, C. R. Pidgeon, J. Allam, L. F. Cohen, T. Ashley, M. Emeny, W. Zawadzki, B. N. Murdin. Phys. Rev. B, 77, N 3 (2008) 033204(1—4)

40. Ж. Винтер. Магнитный резонанс в металлах, Москва, Мир (1976)

41. Н. А. Поклонский, С. А. Вырко, О. Н. Поклонская, Н. М. Лапчук, С. Мунхцэцэг. Журн. прикл. спектр., 80, № 3 (2013) 379—384 [N. A. Poklonski, S. A. Vyrko, O. N. Poklonskaya, N. M. Lapchuk, S. Munkhtsetseg. J. Appl. Spectr., 80 (2013) 366—371]

42. А. А. Овчинников. Электрохимия, 39, № 1 (2003) 19—23

43. А. В. Тимофеев. УФН, 176, № 11 (2006) 1227—1236

44. В. В. Косарев, Н. А. Редько, В. И. Белицкий. ЖЭТФ, 100, № 2(8) (1991) 492—509

45. B. A. Aronzon, I. M. Tsidilkovskii. Phys. Status Solidi B, 157, N 1 (1990) 17—59

46. Ан. В. Виноградов. ЖЭТФ, 70, № 3 (1976) 999—1008

47. А. И. Вейнгер, А. Г. Забродский, Т. В. Тиснек, Г. Бискупски. ФТП, 32, № 5 (1998) 557—563

48. N. A. Poklonski, S. A. Vyrko, A. I. Kovalev, A. N. Dzeraviaha. J. Phys. Commun., 2, N 1 (2018) 015013(1—14)

49. Н. А. Поклонский, С. А. Вырко, А. Н. Деревяго. Журн. Бел. гос. ун-та. Физика, № 2 (2020) 28—41

50. Л. Б. Иоффе, А. И. Ларкин. ЖЭТФ, 81, № 3(9) (1981) 1048—1057

51. Н. А. Поклонский, С. А. Вырко. Журн. прикл. спектр., 69, № 3 (2002) 375—382 [N. A. Poklonski, S. A. Vyrko. J. Appl. Spectr., 69 (2002) 434—443]

Источник

Информация

Автор

Поклонский Н. А. Белорусский государственный университет
Деревяго А. Н. Белорусский государственный университет
Вырко С. А. Белорусский государственный университет

Страницы

595-604

Год издания

2020

Ключевые слова

Коллекции

Журнал прикладной спектроскопии