Особливості поглинання та випромінювання світла вільними електронами в феромагнітних напівпровідниках

Abstract

Отримано загальні вирази для коефіцієнта поглинання, а за наявності гарячих електронів і для інтенсивності випромінювання світла, вільними електронами в феромагнітних напівпровідниках (ФМН) для випадку, коли превалюючим є електрон-магнонне розсіювання. Враховано залежність від концентрації електронів, їх температури та магнонної температури. Розглянуто класичний та квантовий випадки. Показано, що в класичному діапазоні частот, якщо немає розігріву електронів та магнонів, то коефіцієнт поглинання світла вільними електронами в ФМН лише на множник відрізняється від класичної формули Друде. Встановлено, що інтенсивність спонтанного випромінювання гарячих електронів в ФМН не залежить від частоти світла в класичному діапазоні частот і експоненціально спадає в квантовій області частот.

General expressions are got for an asorptance, and at presence of hot electrons, and for intensity of scattering light by free electrons in ferromagnetic semiconductors (FMSC) for a case, when dominant is electron-magnon interaction, in that dependence is taken into account on the concentration of electrons, their temperature and magnon temperature. The classic and quantum cases are considered. It is shown that in the classic range of frequencies, if there is not a warming-up of electrons and magnon, an asorptance by the free electrons of light in FMSC only on a multiplier differs from the classic formula of Dryde. It is set that intensity of spontaneous radiation of hot electrons in FMSC does not depend on frequency of light in the classic range of frequencies and exponentially falls in the quantum area of frequencies.

Получены общие выражения для коэффициента поглощения, а при наличии горячих электронов, и для интенсивности излучения света свободными электронами в ферромагнитных полупроводниках (ФМП), в которых учтена зависимость от концентрации электронов, их температуры и магнонной температуры, для случая, когда доминирующим есть электрон-магнонное рассеяние. Рассмотрены классический и квантовый случаи. Показано, что в классическом диапазоне частот, если нет разогрева электронов и магнонов, коэффициент поглощения света свободными электронами в ФМП лишь на множитель отличается от классической формулы Друде. Установлено, что интенсивность спонтанного излучения горячих электронов в ФМП не зависит от частоты света в классическом диапазоне частот и экспоненциально спадает в квантовой области частот.