Вестник ТГПУ им Л.Н. Толстого №2 2005

№ 2,2005 ВЕСТНИК ТГПУ им. Л. Н. Толстого не является единственной причиной перехода 4 f ->4f 5+е в сульфиде самария. Оказалось, что такой же процесс можно наблюдать в твердых растворах Eui_xSmxS без изменения размеров кристаллической решетки во всей области 0<х<1. Причем ионы Sm имеют кон­ фигурацию f5при х<0,1 и переходят в смешанное состояние, когда х>0,1. Тогда единст­ венным фактом такого изменения в твердых растворах является обменное взаимодейст­ вие между ионами Ей, в которое вовлекаются ионы Sm, переходя в магнитно-активную конфигурацию f5 +е [6]. Следует заметить, что влияние обменного взаимодействия на электронный переход наблюдалось и в работе [7]. Это необходимо учитывать при анали­ зе электрических и магнитных свойств сверхрешеток на основе халькогенидов европия и самария в области гетерограницы EuS-SmS. Таким образом, при расчете энергетических диаграмм, анализе зонной структуры в приближении эффективной массы и огибающей функции, определении глубины квантовых ям и числа минизон гетероструктур на основе халькогенидов самария и европия необходимо учитывать, что: - уровни Ферми расположены в области 4Ссостояний и SmS, и EuS; - 4f®-состояния в моносульфиде самария расположены в запрещенной зоне, запол­ нены электронами и выше 4f7-состояний EuS на 0,3 эВ; - наличие общего аниона в сульфидах самария и европия не дает скачка потенциа­ ла в области валентных зон на гетеропереходе SmS-EuS; - разрыв потенциала на 0,8 эВ происходит в области зон проводимости этих полу­ проводников; - квантовые ямы сверхрешетки SmS-EuS образуются в слоях SmS глубиной 0,8 эВ; - ионы Sm в пограничной области SmS-EuS переходит в магнитно-активное со­ стояние —»4f 5+е и электроны в квантовых ямах поляризуются по спину; - при анализе транспортных свойств сверхрешеток SmS-EuS нужно учитывать спин-поляризованное состояние носителей тока. В предыдущих [6-8] работах нами была построена энергетическая диаграмма гете­ роперехода SmS-EuS, которая приведена на рисунке 1. Уровень вакуума Рис. 1. Энергетическаямодель гетеропереходаSmS-EuS (до контакта). Egi(SmS)=0,23 эВ, Eg2(EuS)=l,65 эВ, Xi=3,8 эВ, fo-2 ,7 эВ