ає, що поляризація В«Eg + ДВ» лінії залежить тільки від поляризації електронів на рівнях донорів марганцю в шарах GaAs. Це дає можливість вивчити поляризацію рівнів донорів марганцю в GaAs. Однак, подібна поведінка поляризаційних кривих в В«0В» і точці В«Eg + ДВ» дозволяє припустити, що внутрішні магнітні поля від феромагнітних шарів марганцю впливають як на дірки в області д - шарів так і на електрони в шарах GaAs. Причому вплив на електрони і дірки пропорційно намагніченості д - шарів. p align="justify"> На малюнку 12 представлена ​​залежність циркулярної поляризації від температури зразка (0.11/5). В інтервалі температур 4-30є До циркулярна поляризація практично не залежить від температури, однак при перевищенні Т ~ 30є K поляризація починає різко зменшуватися. Це значення критичної температури (початок спаду поляризації) досить добре співпадає із значенням температури Кюрі (Тс), виміряної за допомогою SQUID (позначена стрілкою на малюнку 12). При перевищенні Тс відбувається фазовий перехід другого роду і зразок переходить з феромагнітної фази в парамагнітну. З малюнка 8 видно, що при температурах нижче температури Кюрі поляризація залишається постійною на рівні 0.9, а при температурах вище температури Кюрі із збільшенням температури починається спад циркулярної поляризації. Причина цього явища нині не зрозуміла до кінця. Однак, в якості однієї з моделей може бути запропоновано таке пояснення. Вимірювання циркулярної поляризації були виконані в нульовому магнітному полі після експозиції образу в магнітному полі B = 5T в геометрії Фарадея. Очевидно, що після виключення зовнішнього магнітного поля в зразку зберігається залишкова намагніченість, яка збігається з напрямком збуджуючого світла. Ця залишкова намагніченість стабілізує орієнтацію спін-відщепленні дірок. При підвищенні температури вище TC залишкова намагніченість зразка зникає, тим самим зникає стабілізуюча роль намагніченості на орієнтацію спина дірки. Флуктуірующіе обмінні поля в d шарах при T> TC призводять до збільшення спінової релаксації спін-відщепленні дірок в шарах GaAs, що пояснює зменшення поляризації ФО при підвищенні температури.
В
Рис. 12 Температурна залежність циркулярної поляризації для гетероструктури (0.11/5). Стрілкою позначеної як Tc показана температура Кюрі. Залежність виміряна в спектральної точці В«Eg + ДВ»
Висновок
Поляризація в феромагнітних гетероструктурах була досліджена методом гарячої фотолюмінесценції. Було виявлено, що збільшення відстані між д - шарами Mn призводить до ослаблення феромагнітних властивостей гетероструктур та зменшення спінової поляризації носіїв. Цей ефект обумовлений компенсацією дірок у д - шарах електронами з розділяють шарів GaAs. Інший важливий фактор це механічні напруги в д - шарах викликані сусідніми шарами GaAs, які збільшуються при збільшенні товщини шарів GaAs. Це призводить до того, що основним станом стає неполяризований стан F = 0. Ще один важливий результат полягає в тому, що дірки д - шарів і електрони розділяють шарів GaAs відчувають вплив одного і того ж обмінного поля д - шарів. З цієї причини поляризація електронів у шарах GaAs і дірок у д - шарах пропорційна намагніченості останніх. Це дає можливість керувати спіновими станами електронів в шарах GaAs змінюючи магнітне стан феромагнітних д - шарів. Це дозволяє припустити, що дані гетероструктури можна використовувати для інжекції спін поляризованих носіїв у напівпровідники. Перевага даних гетероструктур порівняно іншими полягає в тому, що інжекція відбувається з напівпровідникових шарів, а не з металевих, що не приводить до утворення бар'єру Шотки (при проходженні якого відбувається релаксація спінової поляризації носіїв). p align="justify"> Ще один можливий спосіб управління поляризацією гетероструктур це додаток до зразка статичної деформації. Цей спосіб ще не був достатосно досліджений, але планується в майбутньому. br/>
Список літератури
[1] H. Ohno, A. Shen, F.Matsukura, A.Oiwa, A.Endo, S.Katsumoto, Y.Iey, Appl. Phys.Lett.69, 363 (1996). p align="justify"> [2] KWEdmonds, P.Boguslawski, KYWang, RPCampion, SNNovikov, NRSFarley, BLGallagher, CTFoxon, M.Sawicki, T.Dietl, M.Buongiorno Nardelli, and J. Bernholc, Phys.Rev.Lett.92, 037201 (2004). p align="justify"> [3] Y.L. Soo, S. Wang, S. Kim, M. Cheon, X. Chen, H. Luo, Y.H. Kao, Y. Sasaki, X. Liu, J.K. Furdyna, Appl. Phys. Lett. 83 2354 (2003). p align="justify"> [4] T.C. Kreutz, G. Zanelatto, E.G. Gwinn, A.C. Gossard, Appl. Phys. Lett. 81 4766 (2002). p align="justify"> [5] X.X. Guo_, C. Herrmann, X. Kong, D. Kolovos-Vellianitis, L. DaЕ weritz, K.H. Ploog Journal of Crystal Growth 278 655-660 (2005). p align="justify"> [6] Stefano Sanvito and Nicola A. Hill Phys. Rev. Lett, 87, 267 202 (2001). p align="ju...
