Властивості магнітної доменної структури в розріджених магнітних напівпровідниках

Автор(и)

  • V. A. Stephanovich Opole University, Institute of Physics
  • Yu. G. Semenov V. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe65.10.881

Ключові слова:

magnetic domain structure, diluted magnetic semiconductor

Анотація

Представлено аналiз утворення доменної структури у феромагнiтнiй фазi розрiджених магнiтних напiвпровiдникiв (РМН) p-типу. Аналiз виконується на пiдставi функцiонала магнiтної вiльної енергiї РМН, обчисленої нами ранiше. Ця вiльна енергiя, якщо замiстити РМН (невпорядкований магнетик) ефективною впорядкованою речовиною, дозволяє застосувати стандартний феноменологiчний пiдхiд до обчислення доменної структури. Використовуючи систему рiвнянь Максвелла та рiвняння мiнiмуму функцiонала вiльної енергiї, ми показуємо наявнiсть критичного вiдношення vcr концентрацiї носiїв заряду та магнiтних iонiв, при якому критична товщина Lcr розходиться при v → vcr. При v > vcr кристал є монодоменним. Ця особливiсть вiдрiзняє РМН вiд звичайних упорядкованих магнетикiв, оскiльки дає можливiсть змiнювати критичну товщину шляхом змiни v. Представлену теорiю можна легко узагальнити для довiльного невпорядкованого магнетика.

Посилання

A.V. Komarov, S.M. Ryabchenko, O.V. Terletskii, I.I. Zheru, R.D. Ivanchuk. Magneto-optical studies and the double opticomagnetic resonance of the exciton band in Mn/2+/-doped CdTe. Sov. Phys. JETP 46, 318 (1977).

E.A. Pashitskii, S.M. Ryabchenko. Magnetic ordering in semiconductors with magnetic impurities. Fiz. Tverd. Tela 21, (1979), 545 [Sov. Phys. Solid State 21, 322 (1979)].

T. Dietl, H. Ohno. Dilute ferromagnetic semiconductors: Physics and spintronic structures. Rev. Mod. Phys. 86, 187 (2014). https://doi.org/10.1103/RevModPhys.86.187

Introduction to the Physics of Diluted Magnetic Semiconductors. Edited by J. Kossut, J.A. Gaj (Springer, 2010).

M. Tanaka. Ferromagnet (MnAs)/III-V semiconductor hybrid structures. Semicond. Sci. Tech. 17, 327 (2002). https://doi.org/10.1088/0268-1242/17/4/306

T. Dietl. Ferromagnetic semiconductors. Semicond. Sci. Tech. 17, 377 (2002). https://doi.org/10.1088/0268-1242/17/4/310

T. Dietl, J. K¨onig, A.H. MacDonald. Magnetic domains in III-V magnetic semiconductors. Phys. Rev. B 64, 241201 (2001). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.64.241201

T. Shono, T. Hasegawa, T. Fukumura, F. Matsukura, H. Ohno. Observation of magnetic domain structure in a ferromagnetic semiconductor (Ga, Mn) As with a scanning Hall probe microscope. Appl. Phys. Lett. 77, 1363 (2000). https://doi.org/10.1063/1.1290273

L.D. Landau, E.M. Lifshitz. Electrodynamics of Continuous Media (Wiley, 1984). https://doi.org/10.1016/B978-0-08-030275-1.50007-2

V.V. Tarasenko, E.V. Chenskii, I.E. Dikshtein. Theory of inhomogeneous magnetic states in ferromagnetic substances in vicinity of phase-transitions of 2nd kind. Zh. Eksp. Teor. Fiz. 70, 2178 (1976) [Sov. Phys. JETP 43, 1136 (1976)].

L.D. Landau, E.M. Lifshitz. On the theory of the dispersion of magnetic permeability in ferromagnetic bodies. Phys. Zs. UdSSR, 8, 153 (1935).

M.Ya. Shirobokov. On the mechanism of magnetization of ferromagnetics. Zh. Eksp. Teor. Fiz. 15, 57 (1945).

V.G. Bar'yakhtar, B.A. Ivanov. Phase diagram of a ferromagnetic plate in an external magnetic field. Zh. Eksp. Teor. Fiz. 72, 1504 (1977) [Sov. Phys. JETP 45, 789 (1977)].

T. Dietl, H. Ohno, F. Matsukura. Hole-mediated ferromagnetism in tetrahedrally coordinated semiconductors. Phys. Rev. B 63, 195205 (2001). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.63.195205

Yu. Semenov, V. Stephanovich. Enhancement of ferromagnetism in uniaxially stressed dilute magnetic semiconductors. Phys. Rev. B 67 195203 (2003). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.67.195203

Yu.G. Semenov, V.A. Stephanovich. Suppression of carrier-induced ferromagnetism by composition and spin fluctuations in diluted magnetic semiconductors. Phys. Rev. B 66 075202 (2002). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.66.075202

L.N. Bulaevskii, V.L. Ginzburg. Temperature dependence of the shape of the domain wall in ferromagnetics and ferroelectrics. Zh. Eksp. Teor. Fiz. 45, 772 (1963).

Downloads

Опубліковано

2020-10-09

Як цитувати

Stephanovich, V. A., & Semenov, Y. G. (2020). Властивості магнітної доменної структури в розріджених магнітних напівпровідниках. Український фізичний журнал, 65(10), 881. https://doi.org/10.15407/ujpe65.10.881

Номер

Розділ

Фізика магнітних явищ і фізика фероїків