Электронный парамагнитный резонанс ионов Gd3+ в узкозонном полупроводнике Pb1-x-yGdxCuyS: эффекты влияния резонансных переходов на проводимость

Обложка
  • Авторы: Уланов В.А.1,2, Зайнуллин Р.Р.2, Яцык И.В.1, Шестаков А.В.3, Синицин А.М.2
  • Учреждения:
    1. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской академии наук»
    2. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный энергетический университет»
    3. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр «Институт общей физики имени А.М. Прохорова Российской академии наук»
  • Выпуск: Том 88, № 12 (2024)
  • Страницы: 1919-1925
  • Раздел: Нанооптика, фотоника и когерентная спектроскопия
  • URL: https://journals.rcsi.science/0367-6765/article/view/286510
  • DOI: https://doi.org/10.31857/S0367676524120129
  • EDN: https://elibrary.ru/EWESUL
  • ID: 286510

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В кристаллах узкозонного полупроводника Pb1-x-yGdxCuyS(x = 1.1‧10−3, y = 2.5‧10−3) при температурах T = 5—300 К обнаружены необычные зависимости формы линий спектров электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) парамагнитных центров Gd3+ от температуры и уровня микроволновой мощности в резонаторе спектрометра. На основе анализа параметров формы резонансных линий, зарегистрированных в X-диапазоне, обнаружено, что одной из причин необычных изменений в наблюдаемых спектрах ЭПР центров Gd3+ является неравномерное распределение акцепторной примеси меди с образованием областей с различными концентрациями свободных носителей заряда. По-видимому, в этих областях резонансные переходы между спиновыми состояниями центров Gd3+ по-разному влияют на величины кинетических характеристик свободных носителей заряда, что приводит к различным вкладам к квазирезонансному поглощению микроволновой мощности.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Уланов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской академии наук»; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный энергетический университет»

Email: rrza7@yandex.ru

Казанский физико-технический институт имени Е.К. Завойского

Россия, Казань; Казань

Р. Р. Зайнуллин

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный энергетический университет»

Автор, ответственный за переписку.
Email: rrza7@yandex.ru
Россия, Казань

И. В. Яцык

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской академии наук»

Email: rrza7@yandex.ru

Казанский физико-технический институт имени Е.К. Завойского

Россия, Казань

А. В. Шестаков

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр «Институт общей физики имени А.М. Прохорова Российской академии наук»

Email: rrza7@yandex.ru
Россия, Москва

А. М. Синицин

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский государственный энергетический университет»

Email: rrza7@yandex.ru
Россия, Казань

Список литературы

  1. Равич Ю.И., Ефимова Б.А., Смирнов И.А. Методы исследования полупроводников в применении к халькогенидам свинца PbTe, PbSe и Pb S.М.: Наука, 1968. 384 c.
  2. Dyakonov M.I. // In: Springer Series in Solid-State Sciences. V. 157. Springer International Publishing AG, 2017.
  3. Kossut J., Gaj J.A. Introduction to the physics of diluted magnetic semiconductors. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2010. 469 p.
  4. Teran F.J., Potemski M., Maude D.K. et al. // Physica E. 2003. V. 17. P. 335.
  5. Уланов В.А., Зайнуллин Р.Р., Хушея Т.А.Н., Яцык И.В. // Изв. РАН. Сер. физ. 2021. Т. 85. № 12. C. 1682, Ulanov V.A., Zainullin R.R., Housheya T.A.N., Yatsyk I.V. // Bull. Russ. Acad. Sci. 2021. V. 85. No. 12. P. 1337.
  6. Алексеева Г.Т., Ведерников М.В., Гуриева Е.А. и др. // ФТП. 1998. Т. 32. № 7. C. 806, Alekseeva G.T., Vedernikov M.V., Gurieva E.A. // Semiconductors. 1998. V. 32. No. 7. P. 716.
  7. Заячук Д.М., Добрянский О.А. // ФТП. 1998. Т. 32. № 11. С. 1331, Zayachuk D.M., Dobryanskiǐ O.A. // Semiconductors. 1998. V. 32. No. 11. P. 1185.
  8. Голенищев-Кутузов В.А., Синицин А.М., Лабутина Ю.В., Уланов В.А. // Изв. РАН. Сер. физ. 2018. Т. 82. № 7. С. 852, Golenishchev-Kutuzov V.A., Sinitsin A.M., Labutina Yu.V., Ulanov V.A. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2018. V. 82. No. 7. P. 761.
  9. Уланов В.А., Зайнуллин Р.Р., Синицин А.М. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 12. С. 1773, Ulanov V.A., Zainullin R.R., Sinizin A.M. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. 2023. V. 87. No. 12. P. 1856.
  10. Абрагам А., Блини Б. Электронный парамагнитный резонанс переходных ионов. Т. 1. М.: Мир, 1972. 652 с.
  11. Story T. // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77. No. 13. P. 2802.
  12. Vladimirova M., Cronenberger S., Barate P. et al. // Phys. Rev. B. 2008. V. 78. Art. No. 081305(R).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Спектры ЭПР монокристаллического образца Pb1-x-yGdxCuyS, зарегистрированные в ориентациях <001>ǁ→H0 и <111>ǁ→H0 (fmw = 9419±1 МГц, T = 5 К, Pmw = 2 мВт).

Скачать (165KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Спектры ЭПР монокристаллического образца Pb1-x-yGdxCuyS, зарегистрированные в ориентации <001>ǁ→H0 (fmw = 9419±1 МГц, спектры группы (а) получены при Pmw = 5 мВт, спектры группы (б) — при T = 14 К).

Скачать (436KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Угловые зависимости резонансных значений внешнего магнитного поля в исследуемом образце Pb1-x-yGdxCuyS, вычисленные со спиновым гамильтонианом (1): T = 5 К, fmw = 9419 МГц, Pmw = 0.05 мВт.

Скачать (377KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Результат симуляции спектра ЭПР образца Pb1-x-yGdxCuyS (T = 15 К, f = 9418.7 МГц, H0 ǁ <001>).

Скачать (278KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».