Температурное поведение края фундаментального поглощения света в квазидвумерном кристалле MnPS₃

Abstract

Проведены измерения спектров поглощения света в слоистом полупроводнике MnPS₃ в диапазоне температур 12–160 К, охватывающем температуру магнитного упорядочения. Показано, что коэффициент межзонного поглощения света хорошо описывается в рамках модели для прямых разрешенных переходов в трехмерных соединениях, а увеличение температуры приводит к эффективному уменьшению ширины запрещенной зоны. Предложена теоретическая модель, описывающая оптические переходы в кристалле MnPS₃. Сравнение экспериментальных и теоретических данных свидетельствует об адекватности выбранной модели.

Проведено вимірювання спектрів поглинання світла в шаруватому напівпровіднику MnPS₃ в діапазоні температур 12–160 К, що охоплює температуру магнітного впорядкування. Показано, що коефіцієнт міжзонного поглинання світла добре описується в рамках моделі для прямих дозволених переходів в тривимірних сполуках, а збільшення температури приводить до ефективного зменшення ширини забороненої зони. Запропоновано теоретичну модель, що описує оптичні переходи в кристалі MnPS₃. Порівняння експериментальних і теоретичних даних свідчить про адекватність вибраної моделі.

The light absorption spectra of the layered semiconductor MnPS₃ are measured in the temperature range 12–160 K, which covers the temperature of magnetic ordering. It is shown that the interband light absorption coefficient can be described well in the frameworks of three-dimensional model for direct allowed transitions, while an increase in temperature leads only to a decrease of effective energy gap. A theoretical model is proposed to describe the optical transition in the crystal. A comparison between experimental and theoretical data indicates that the chosen model is adequate.