Магнитная восприимчивость резонансных донорных примесей переходных элементов в полупроводниках

Abstract

Показано, что при резонансном рассеянии электронов на донорных примесях переходных элементов в полупроводниках возникает вклад в спиновую восприимчивость от локализованной на примесях электронной плотности. Связанная с ним константа Кюри имеет необычную зависимость от концентрации примесей. Получено выражение для спиновой восприимчивости резонансно рассеивающихся электронов в рамках подхода Фриделя. Экспериментальные данные, полученные на селениде ртути с примесями железа, подтвердили теоретические результаты и позволили определить эффективный спин резонансного состояния.

Показано, що при резонансному розсіюванні електронів на донорних домішках перехідних елементів у напівпровідниках виникає внесок в спінову сприйнятливість від локалізованої на домішках електронної густини. Пов’язана з ним константа Кюрі має незвичайну залежність від концентрації домішок. Отримано вираз для спінової сприйнятливості електронів, що резонансно розсіюються, в рамках підходу Фріделя. Експериментальні дані, отримані на селеніді ртуті з домішками заліза, підтвердили теоретичні результати та дозволили визначити ефективний спін резонансного стану.

It is shown that on resonance scattering of electrons by donor impurities in semiconductors there is a contribution to the spin susceptibility from the electron density localized at the impurities. The related Curie constant has an unusual dependence on impurity concentration. An expression for spin susceptibility of resonant electrons has been obtained in the framework of Friedel’s approach. The above results of the theory were verified by the experimental data for mercury selenide with iron impurities. The effective spin of the resonance state has been found.