Вестник ТГПУ им Л.Н. Толстого №2 2005

ФИЗИКА № 2, 2005 кристалла способен изменяться под внешним воздействием, то это позволит управлять зонной структурой сверхрешетки и расширит функциональные возможности микроэлек­ тронных устройств на их основе. К материалам, которые наиболее чувствительны к внешнему воздействию, относят ферромагнитные полупроводники. В них наблюдается сильная взаимосвязь электронной и магнитной подсистем кристалла, обусловленная обменным взаимодействием носителей тока и магнитных моментов оболочек ионов, что отражается на физических свойствах, таких как: эффект гигантского магнитосопротивления, температурный переход металл- изолятор и сдвиг края оптического поглощения. Взаимозависимость параметров их элек­ тронной и магнитной подсистем позволяет целенаправленно управлять свойствами мате­ риала, воздействуя на образец внешним электрическим или магнитным полем [2]. Среди магнитных полупроводников особо выделяются монохалькогениды европия, для которых в основном состоянии ион европия Еи2+обладает спиновой конфигурацией 4f 5d° (8S7/2) и полный спин иона S = 7/2, что определяет магнитный момент иона - 7цв (при Т -> ОК), вследствие чего взаимодействие носителей заряда и магнитного момента является максимальным для данного класса соединений. Также преимуществом является и то, что монохалькогениды европия обладают наиболее простой кристаллической струк­ турой типа NaCl (группа кристаллической симметрии Fm3m- 0 \ ). Это позволяет созда­ вать гетероструктуры на базе данного и изоструктурных материалов [3]. СВЕРХРЕШЕТКИ НА ОСНОВЕ ФЕРРОМАГНИТНОГО ПОЛУПРОВОДНИКА 1. Модель Для конкретного расчета энергетического спектра сверхрешеток необходимо зна­ ние закона дисперсии исходного материала. Согласно экспериментальным результатам [2], схема расположения электронных уровней в зонном спектре EuS представлена на рисунке 1. д г л £ к Рис. 1. Спиновоерасщепление энергетическихуровней электрона вEuS Из него следует, что зона проводимости образуется из 5d-состояний катиона и частично гибридизирована с его бэ-состояниями. Валентная зона образована 5рб- состояниями аниона. Магнитоактивные 4Гуровни катиона расположены в энерге­ тическом зазоре - запрещенной зоне - между дном полосы проводимости и потолком валентной зоны, ширина которого ~ 3 эВ. Ширина мультиплета 4f6 составляет пример­ но 0,7 эВ.