Исследовательский потенациал молодых ученых: взгляд в будущее - 2021

76 УДК 621.315.592.2 И. А. Иванов igor.ii01@yandex.ru Научный руководитель – кандидат физ.-мат. наук, доцент Д. А. Нургулеев Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого ИЗУЧЕНИЕ ЭКСИТОННЫХ СОСТОЯНИЙ В EUO Аннотация. В работе проведён анализ эксперимента по фарадеевскому враще- нию в EuO, на основании которого установлено, что задержка по времени связана с образованием экситонных состояний в кристалле EuO. Ключевые слова: экситон, оксид европия, энергия связи, время жизни экситона. EuO является магнитным полупроводником и обладает ферромагнитными свойствами, благодаря недозаполненной 4f-оболочке. Он имеет ГЦК структуру с периодом решетки 0,5139 нм и относится к пространственной группе mm F 3 . Он обладает следующими физическими свойствами: температурой Кюри T c = 69,3 К, а также шириной запрещенной зоны, составляющей 1,2 эВ [1]. При темпера- турах ниже температуры Кюри T  Т c в кристалле EuO направление спинов элек- тронов задает молекулярное поле B e мол SJ H  1  , (1) где 1 J – обменный интеграл; e S – усредненное значение спина ионов Eu 2+ , которые являются соседями центрального иона европия Eu 3+ ; B  – магнетон Бора. Происходит взаимодействие s- и d-электронов дна зоны проводимости и локализованных 4f 7 -электронов, образующих 4f 7 -зону в запрещенной зоне EuO шириной ~ 0,5эВ. Спин возбужденного состояния составляет 1  S и он на единицу меньше спина основного состояния S . Из-за этого возникают возбуждения энергетиче- ских уровней, соответствующие переходам из нижнего состояния мультиплета Зеемана при расщеплении энергетических линий в основном состоянии в состо- яние мультиплета, образовавшегося из возбуждённого состояния. В EuO наблю- дается рассеяние света. Оно влияет на степень магнитного порядка. В EuO имеет место сдвиг края оптического поглощения внешнего магнитного поля. Для мо- нооксида европия при температуре, меняющейся в интервале от Т c до 20 К этот край составляет 0,25 эВ.