Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 12: Poster I

HL 12.75: Poster

Montag, 8. März 2004, 16:30–19:00, Poster A

Bestimmung des effektiven Mn-Gehalts und der Landé-Faktoren von semimagnetischen Zn_1−xMn_xSe Schichten — •Daniel Tröndle, Hendrik Burger, Wolfgang Löffler, Bruno Daniel, Michael Hetterich, Elena Tsitsishvili und Heinz Kalt — Institut für Angewandte Physik, Wolfgang-Gaede-Str.1, 76128 Karlsruhe

Das semimagnetische Halbleitermaterial ZnMnSe spielt in der aktuellen Forschung im Bereich Spintronic eine bedeutende Rolle als Spinaligner. Im Magnetfeld zeigen Leitungs- und Valenzband aufgrund von s-d- bzw. p-d-Austauschwechselwirkung eine erhebliche Aufspaltung, durch die sich spinpolarisierte Ladungsträger in Nanostrukturen wie z.B. Quantenpunkte injizieren lassen.

Wir haben verschiedene Zn_1−xMn_xSe-Schichten mit einem Mangangehalt x von 0 bis 0.28 mit MBE gewachsen und daran Photolumineszenz in Abhängigkeit vom Magnetfeld (0-14T) sowie der Temperatur (4-77K) gemessen. Daraus bestimmen wir den effektiven Mn-Gehalt sowie die effektiven Landé-Faktoren.

Bis ca. x=0.15 steigt die Magnetisierung mit zunehmender Mn-Konzentration an, bei höherem Gehalt sinkt sie wieder. Dies ist auf die antiferromagnetische Kopplung benachbarter Mn-Ionen zurückzuführen, die mit zunehmender Konzentration Cluster bilden und nicht mehr zur Erhöhung der Magnetisierung beitragen. Als effektive Landé-Faktoren ergeben sich Werte von g≫10 bei T=4 K und B=0 T , die für steigende Temperaturen und Magnetfelder deutlich abnehmen. Die Werte sind jeweils in guter Übereinstimmung mit theoretischen Rechnungen.