Akademik

МАГНИТНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ

МАГНИТНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ: полупроводниковые материалы, в хим. состав к-рых входят переходные или редкозем. элементы. Магн. моменты атомов этих элементов с частично заполненными d- или f-оболочками при темп-ре T®0К, как правило, упорядочены. Нек-рые из таких полупроводников, напр. EuO, EuS, CdCr2Se4 — ферромагнетики, а другие, напр. EuTe, EuSe, NiO — антиферромагнетики. Сильное вз-ствие подвижных носителей заряда с локализов. магн. моментами d- и f-оболочек приводит к ряду особенностей электрич. и оптич. св-в М. п., отсутствующих у немагн. полупроводников. Так, у ферромагн. ПП при понижении темп-ры наблюдается гигантский (до 0,5 эВ) сдвиг в ДВ сторону края собств. оптич. поглощения и фотопроводимости. Часто их проводимость а вместо монотонного роста с увеличением Т обнаруживает резкий минимум вблизи точки Кюри Тс. В определ. интервале концентраций донорных дефектов вырожденный ферромагн. ПП (EuO) при повышении Т, а вырожденные антиферромагн. ПП (EuSe, EuTe) при понижении Т обнаруживают в магн. поле фазовый переход в EuO из высокопроводящего состояния в низкопроводящее со скачком проводимости =1010—1017. В EuSe и EuTe магн. поле вызывает обратный переход. С другой стороны, носители заряда могут сильно влиять на магн. св-ва М. п., напр, легированием EuO и EuS удаётся вдвое поднять их Тс, а легированием EuSe перевести его из антиферромагнитного в ферромагн. состояние.

Многие св-ва М. п. объясняются тем, что энергия носителей заряда минимальна при ферромагн. упорядочении и повышается при его разрушении. Поэтому, напр., в антиферромагнетиках возможны специфич. состояния Носителей (ф е р р о н н ы е), когда эл-н проводимости создаёт в кристалле ферромагн. микрообласть и локализуется в ней, делая её стабильной. В вырожденных полупроводниках возможны коллективные ферронные состояния, когда кристалл разбивается на чередующиеся ферро- и антиферромагн. области. В каждой ферромагн. области находится много эл-нов, в антиферромагнитных же областях их нет. Св-ва М. п. делают их перспективными для использования в электронике. Уже созданы приборы, основанные на гигантском (до 5•106 град/см) фарадеевском вращении плоскости поляризации в М. п. ((см. ФАРАДЕЯ ЭФФЕКТ )см.).