Название:Спиновые взаимодействия между носителями и магнитными ионами
Грантодатель:РФФИ
Область знаний:02 - Физика и астрономия
Научная дисциплина:02-208 Магнитные явления, 02-202 Полупроводники, 02-205 Нано- и микроструктуры
Ключевые слова:Спиновые взаимодействия, спинтроника, магнитный полярон, полупроводники, наноструктуры, магнетизм
Тип:исследовательский
Руководитель(и):Кусраев,ЮГ
Подразделения:
Код проекта:19-52-12066
Данный проект выполняется в рамках российско-германского центра сотрудничества ICRC-TRR160. Будут продолжены начатые ранее исследования динамики формирования и спиновой релаксации магнитных поляронов в разбавленных магнитных полупроводниках (РМП), включая наноструктуры с квантовыми ямами типа (Cd,Mn)Te/(Cd,Mg)Te и (Cd,Mn)Se/ZnSe. Формирование, оптическая генерация и спиновая релаксация магнитных поляронов в РМП и в наноструктурах на их основе являются одними из наиболее интересных явлений, как с фундаментальной, так и с прикладной точек зрения. В частности, для создания долгоживущих и управляемых малыми световыми потоками элементов памяти. Эти исследования будут расширены на случай магнитных полупроводников (типа EuSe), будет исследована спиновая динамика фото-индуцированных магнитных поляронов в халькогенидах европия. Важным развитием исследований является изучение обменного взаимодействия свободных носителей заряда и магнитных ионов группы лантанидов, которые будут имплантированы в полупроводники III-V и II-VI с помощью ионных пучков. Генерация и детектирование магнитных поляронов в халькогенидах европия, используя только свет, открывает новые перспективы оптического управления магнетизмом магнитных полупроводников. Таким образом, можно провести сравнение s-d и p-d обменного взаимодействия в соединениях с марганцем с s-f и p-f обменным взаимодействием в РМП легированных атомами группы лантанидов. Методами Керровского вращения (накачка-зондирование) и оптической ориентации с временным разрешением, будет исследована спиновая динамика и когерентная прецессия спинов носителей и магнитных ионов в широком диапазоне времен. Будут изучены коллективные взаимодействия системы магнитных ионов с двумерными электронным и дырочным газами, рассмотрены оптически индуцированные изменения намагниченности в системе магнитных ионов и носителей. Мы также намереваемся продолжить теоретическое изучение и начать экспериментальное исследование недавно предсказанного явления – топологического эффект Холла (ТЭХ), обусловленного асимметричным рассеянием носителей на магнитном поляроне с неколлинеарной магнитной структурой. Таким образом, мы расширим наши оптические методы исследования магнитных взаимодействий на магнитотранспортные и начнем новые исследования коллективных спиновых взаимодействий в РМП и наноструктурах на их основе. Также будет изучено влияние квантового ограничения на спин- спиновые (в т.ч. обменное) взаимодействия между зонными носителями заряда и магнитными ионами в низко-размерных структурах (КТ и КЯ) на основе разбавленного магнитного полупроводника A2MnB6 (CdMnTe, CdMnSe, ZnMnSe) в зависимости от величины перекрытия волновых функций зонных носителей заряда и магнитных ионов, концентрации магнитных ионов и от размеров квантовых объектов.