Университет XXI века: научное измерение 2016

«Университет XXI века: научное измерение» – 2016 190 Ю. Ф. Головнев, Д. А. Нургулеев Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ МАГНИТНЫХ ЭКСИТОНОВ В ФЕРРОМАГНИТНОМ ПОЛУПРОВОДНИКЕ EuO Аннотация. В работе анализируются условия образования триплетных (магнитных) экситонов в гетеросистеме EuO-SrO. Используя теоретико-групповой подход, дается оценка влияния ферромагнитного упорядочения в халькогенидах европия на структуру спектра три- плетных экситонов. Симметрия магнитного EuO определяется как пересечение групп кри- сталла и магнитного момента, что приводит к понижению симметрии для поглощающего ио- на Eu 2+ и расширению полос поглощения. Ключевые слова: ферромагнитный полупроводник, гетеросистема EuO-SrO, триплет- ный (магнитный) экситон. Прежде всего необходимо сделать температуру нанослоев EuO ниже точки Кюри   K TT  . Тогда возникнет обменное взаимодействие d-f между электро- нами проводимости 5 d -типа и 7 4 f -электронами ионов европия, образующими донорную примесь в полупроводнике EuO, а молекулярное поле B f df м SJ H   , где B  – магнетон Бора, f S – средние значения спинов сосед- них ионов европия и 1 см 747   df J – обменный интеграл, будет действовать в одном направлении и создавать магнитные (триплетные) экситоны [1]. 5 d -орибитали попадают в окружение лигандов (атомы кислорода). Симмет- рия этого окружения ниже сферической (группа 5 h O ), лиганды расположены в уг- лах октаэдра, и происходит расщепление вырожденных энергетических уровней. Орбитали xy d , xz d , и y d , лепестки которых находятся между осями координат, симметричны ко всем шести атомам кислорода (лиганды), образуют трехкратно вырожденный энергетический уровень, а 2 2 y x d  – и 2 z d –электроны отталкиваются от лигандов, т. к. их электронные облака вытянуты вдоль x , y и z , и электроны имеют более высокую энергию. Таким образом, пять d -состояний иона европия в октаэдрическом поле кислорода разделяются на две группы (рис. 1). Рис. 1. Расщепление   5 2 D -терма в октаэдрическом поле кислорода