Эффект Холла и магнетосопротивление неупорядоченных магнитных систем на основе кремния тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Николаев, Сергей Николаевич

• Николаев, Сергей Николаевич
• кандидат физико-математических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Николаев, Сергей Николаевич

стр.

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1 Особенности транспортных свойств ферромагнитных материалов.

1.1.1. Эффекты гигантского и анизотропного магнетосопротивления в магнитных материалах.

1.1.2. Эффект Холла в магнитных пленках.

1.2 Основные понятия теории перколяционной проводимости.

1.3 Имеющиеся результаты исследований магнитных систем на основе кремния.

Глава 2. Экспериментальная методика и ее апробация.

2.1 Экспериментальная установка.

2.2 Апробация экспериментальной методики.

2.2.1 Исследования двухслойных пленок Сг/Со.

2.2.2 Исследования поликристаллических пленок Fe3Si.

Глава 3. Транспортные и магнитные свойства многослойных наноструктур Coo.4sFeo.45Zro.i/(«-Si).

3.1 Методика получения образцов.

3.2 Зависимости сопротивления от толщины слоев металла и температуры.

3.3 Магнетосопротивление.

3.4 Намагниченность. ~

3.5 Эффект Холла.

Глава 4. Транспортные и магнитные свойства пленок MnvSilv.

4.1 Методика получения образцов.

4.2 Структурные свойства.

4.3 Намагниченность.

4.4 Магнитотранспортные свойства. 82 4.5. Модель ферромагнитного упорядочения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Эффект Холла и магнетосопротивление неупорядоченных магнитных систем на основе кремния»

В последнее время интенсивно развивается новая область микроэлектроники -спиновая электроника или спинтроника, изучающая явления и устройства, в которых существенную роль играет спиновая поляризация носителей заряда [1].

Обнаружение в 1988 г. в слоистых системах Fe/Cr эффекта гигантского магнетосопротивления (МС) [2], возникающего из-за спин-зависящего рассеяния электронов на межслоевых границах раздела, положило начало широкому исследованию магнитных гибридных систем не только на основе металлов, но и диэлектриков и полупроводников. Толчком к интенсивному изучению последних послужило также обнаружение в 1992 г. ферромагнетизма в III-V полупроводниках [3], сильно легированных Мп, с температурой Кюри достигающей в настоящее время около 200 К в случае GaMnAs. Полупроводниковые магнитные системы могут обеспечить эффективную спиновую инжекцию в немагнитные полупроводники и потому представляют особый интерес ввиду их возможного использования при создании новых устройств спинтроники (спиновых светодиодов и i транзисторов, магниторезистивной памяти с произвольным доступом) [4]. Однако, исследования данных систем выполнены в настоящее время в основном на примере III-Mn-V полупроводников и слоистых III-V/Mn структур (типа дискретных сплавов) на их основе [5]. Значительно меньшее число работ посвящено исследованию транспортных свойств магнитных систем на основе полупроводников IV группы (Si и Ge), хотя эти системы наиболее интересны для практических применений, поскольку легко интегрируемы в существующую микроэлектронную технологию.

Среди кремниевых магнитных систем достаточно подробно изучены слоистые структуры типа Fe/(a-Si), что связано с обнаруженным в них достаточно сильным эффектом обменного взаимодействия ферромагнитных слоев железа через аморфную полупроводниковую прослойку Si [6]. Однако, в основном эти работы были направлены на исследование магнитных свойств данной системы, тогда как изучению в них спин-зависящих эффектов в электронном транспорте (отрицательному магнетосопротивлению и его анизотропии, аномальному и планарному эффектам Холла) практически не уделялось внимание. Между тем, эти эффекты определяются спиновой поляризацией носителей, а исследование особенностей электронного транспорта в этих условиях и составляет основной интерес спинтроники. Похожая ситуация имеет место и при исследованиях магнитных систем на основе Si и Мп. В частности, в недавних работах сообщалось о наблюдении ферромагнетизма; инициированного носителями заряда (carrier-mediated ferromagnetism), с температурой КюриТс ~ 250 К для однородно легированных слоев MnxSii.^ [7] и сТс > 300 К в. случае Si/Mn дискретных сплавов [8]. Эти наблюдения основаны на изучении только намагниченности объектов, которая может однозначно указывать на наличии спиновой поляризации носителей лишь .в однофазных разбавленных • магнитных полупроводниках (РМП) в условиях непрямого обмена магнитных примесей посредством носителей заряда. На примере III-Mn-V полупроводников; установлено (см. [9] и ссылки там), что при наличии второй фазы (ферромагнитных нанокластеров MnAs или MnSb) гистерезис в намагниченности может наблюдаться при температурах выше комнатной; При: этом;' однако, эффект Холла может иметь обычный линейный характер (обусловленный силой Лоренца), как в немагнитном полупроводнике в отсутствие спиновой поляризации носителей. G другой стороны,, в однофазных РМП существенную роль играет аномальный эффект Холла (АЭХ), который; пропорционален^ намагниченности; и определяется спиновой поляризацией носителей. В III-Mn-V полупроводниках вклад АЭХ оказывается доминирующим до температур, превышающих температуру Кюри в 2-3 раза, и потому его исследования играют ключевую роль в установлении ферромагаитногосостояния данных'систем [5]. Между тем, в случае MnxSii.x систем данные по исследованию АЭХ, при повышенных температурах к моменту настоящей работы отсутствовали. ■

Магнитные: системы на. основе; Si обладают более сложным характером беспорядка, чем на основе III-V полупроводников; что, связано с существенно более низкой растворимостью в Si переходных 3d металлов и высокой химической активностью кремния, обусловливающей формирование различных типов силицидов. В этом случае Мл, например, уже при достаточно малых содержаниях может занимать как положения замещения, (акцепторные) кристаллической решетки; так. и ее "междоузельные (донорные) положения, причем при низких температурах роста слоев; (~ 300 °С) образовывать различные типы силицидов (MnSi, Ma^Siv и др.). Другими словами, магнитные системы на основе кремния являются сильно неупорядоченными объектами, беспорядок которых обусловлен не только флуктуациями кулоновского и обменного взаимодействий как в. обычных РМП, но и сильными структурными флуктуациями их состава. Понимание электрофизических свойств таких систем находится в настоящее время в зачаточном: состоянии. Поэтому исследования спин-зависящих эффектов в их электронном транспорте являются актуальной научно и практически значимой задачей.

Сложный характер Si магнитных систем потребовал комплексного подхода в исследованиях, а также развитие экспериментально методического аппарата прецизионных измерений не только магнетосопротивления* и АЭХ, но и планарного эффекта Холла (ПЭХ), который оказался весьма чувствительным к анизотропии* отрицательного;. МС и многодоменному состоянию пленок.

Целью работы являлось экспериментальное исследование спин-зависящих эффектов в электронном транспорте Si магнитных систем (многослойных Coo45Feo4sZro i/(a-Si) структур и Mn-cSii-.v слоев) методами магнетосопротивления, аномального и планарного эффектов Холла. j

При достижении поставленной цели решены следующие задачи:

• Создана экспериментальная методика1 прецизионных измеренийч транспортных характеристик неупорядоченных объектов в диапазоне температур 5 - ЗОО'К в полях до 3 Тл, которая, в частности, апробирована на (Примере исследований! планарного эффекта Холла в ^напряженных* двухслойных структурах на основе Со и антиферромагнетика Cr, а также в поликристаллических пленках силицидаРезЗь

• Изучены магнитополевые, температурные и концентрационные зависимости эффекта Холла (включая-.ПЭХ) и магнетосопротивления: 1) в многослойных Coo4sFeo4sZro i/a-Si структурах с различной толщинойш-Si (ds = 0.7-3.5 нм).и металла (dm = 2.5-3.5 нм); 2) в Mn^Sii* слоях с повышенным содержанием Мп (около 35 ат. %).

Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:

1. Исследованы, эффект Холла и магнетосопротивление в двухслойных пленках Сг(5нм)/Со(20нм), полученных ионным распылением^, на кремниевую подложку. В этих структурах выявлен планарный эффект Холла (ПЭХ), который в отличие от обычно1 наблюдаемого ПЭХ, является симметричным по знаку изменения угла поворота магнитного момента в плоскости пленки. На основе измерений петель гистерезиса намагниченности при различных ориентациях поля и ПЭХ при наложении слабого продольного поля показано, что симметричный ПЭХ связан с многодоменным состоянием^ пленки Со в двухслойных структурах Сг/Со.

2. Исследованы многослойные (с числом бислоев 100) структуры Coo 45Feo 4sZro i/a-Si, полученные путем ионно-лучевого распыления на ситалловые подложки при комнатной температуре. Показано, что при уменьшении толщины металла dm от 3 до 1.3 нм проводимость структур испытывает перколяционный переход от металлической к туннельной проводимости при dm < dmc «2.2 нм, сопровождаемый экспоненциальным ростом сопротивления с уменьшением dm. Металлический характер проводимости при толщинах

Rn ос-log , типичному для металл-диэлектрических нанокомпозитов на металлической стороне перколяционного перехода.

3. Впервые для нанокомпозитов подобного типа вблизи перколяционного перехода обнаружен эффект анизотропного магнетосопротивления (АМС), а также планарный эффект Холла (ПЭХ). Выявлена связь АМС и ПЭХ с поперечным (между холловскими зондами) магниторезистивным эффектом, достигающим по величине 6-9%. При толщинах слоев аморфного кремния ds < 1 нм помимо АМС обнаружено изотропное по характеру отрицательное магнетосопротивление (МС) порядка 0.15 %, обусловленное спин-зависящими переходами электронов между соседними ферромагнитными слоями при антиферромагнитном характере обменного взаимодействия между ними.

4. Показано, что при Т = 300 К и ориентации поля вдоль плоскости структуры Coo.4jFeo.45Zro.i/tf-Si отношение остаточной намагниченности к намагниченности насыщения в структурах с ds « 1 нм составляет M/Ms « 0.7, тогда как в гранулированных слоях в окрестности перколяционного перехода это отношение <0.5 [10]. При этом поле насыщения намагниченности Hs превышает 3 кЭ, что заметно больше значений Hs, наблюдаемых в достаточно толстых аморфных пленках. Отношение Mr/Ms« 0.7 объясняется преобладанием вклада биквадратичного взаимодействия, стремящегося выстроить магнитные моменты соседних слоев ферромагнетика перпендикулярно друг другу, над антиферромагнитным (билинейным) обменом, который, однако, в структурах Fe/a-Si является доминирующим при

Г= 300 к.

5. Предложена качественная модель для описания обнаруженных особенностей многослойных структур Coo.45Fe0.45Zr0.i/tf-Si, основанная на перколяционных представлениях о проводимости металлических слоев и локальной их связи между собой низкоомными прослойками силицида через мертвые концы перколяционной сетки. При этом случайный характер пересечения мертвых концов приводит к имитации сильного биквадратичного обменного взаимодействия в исследуемых структурах, а также к появлению изотропного по характеру отрицательного (спин-зависящего) МС, который определяется полевым изменением магнитного момента системы от 0.7 Ms до Ms. В то же время ПЭХ в слоистых структурах Coo.45Feo.45Zro.i/o-Si характеризует в первую очередь эффекты поворота магнитного момента величиной « 0.7 Ms и определяется эффектом АМС.

6. Исследованы транспортные и магнитные свойства слоев Mn^Sii-.v с высоким содержанием Мп (около 35 ат.%), полученных методом лазерной эпитаксшьпри 300 - 350°С. Впервые в системе на основе Si и Мл обнаружен аномальный эффект Холла (АЭХ), который доминирует над нормальной компонентой эффекта Холла вплоть до комнатной температуры, сохраняя гистерезисный характер до « 230 К. Знак ,АЭХ оказался противоположен дырочному типу проводимости Mn.vSii.x слоев; копценграция которых в слоях достигает р « 2-1022 см"3. Показано, что для образцов, выращенных при температурах роста Tg = 300°С, АЭХ определялся механизмом "skew-scattering", тогда,как при повышении Ts до 350°С и увеличении проводимости образцов наблюдается переход к "side-jump" механизму АЭХ. Большие значения температуры Кюри (Тс > 200К), полученных слоев, невозможно объяснить только формированием силицидов Мп, поскольку их максимальные значения Тс не превышают 50 К.

7. Показано, что MnrSii.^ слои обладают металлическим типом проводимости (падение сопротивления при уменьшении Т от 300 до 5 К достигает 2 раз). При< этом температурные зависимости сопротивления1 образцов демонстрируют резкий спад при температурах ниже 40К. В этих условиях обнаружено необычное поведение петли гистерезиса АЭХ - вплоть до уменьшения коэрцитивного поля с понижением температуры в образце с минимальным содержанием дефектов.

8. Установлено, что намагниченность насыщения MnxSii^ слоев слабо уменьшается при увеличении температуры, до 200* К. Показано, что при Т = 77 К полевая зависимость намагниченности М(В) носит гистерезисный характер. При этом полевая* зависимость холловского сопротивления R^B) коррелирует с поведением намагниченности М{В), что позволило найти коэффициент аномального эффекта Холла Rs « 1.0-10"8 Ом-см/Гс, который на четыре порядка превышает значение Rs в ферромагнитных металлах.

9. Свойства MiijfSij-x слоев объясняются в рамках модели двухфазной системы, в которой ферромагнитные (ФМ) кластеры, содержащие междоузельные ионы Мп с локализованным спином, встроены в матрицу слабого зонного ФМ типа MnSi?-* (х « 0.3) с делокализованной спиновой- плотностью. Дальний ФМ при высокой температуре обусловлен как обычным РККИ - обменом этих кластеров через свободные носители, концентрация которых в матрице достигает 2-1022 см"3, так и обменом через спиновые флуктуации. Об эффекте вымораживания этих флуктуаций с понижением температуры свидетельствует резкое уменьшение сопротивления образцов ниже 40 К и необычное поведение петли гистерезиса АЭХ в этих условиях.

Практическая значимость диссертации обусловлена тем, что полученные в настоящей работе данные позволяют оценить степень влияния неупорядоченности в системе на характер проводимости и магнитные свойства Si структур. Также показана возможность создания на исследуемых пленочных системах элемента, магнитной памяти. Данная идея запатентована (патент на изобретение №2320033, «Элемент магнитной памяти на планарном эффекте Холла», [11]). Результаты работы актуальны для современной микроэлектроники еще и тем, что получены для структур на основе наиболее технологичного материала -кремния.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитированной литературы из 91 пункта. Объем диссертации составляет 109 страниц, включая 50 рисунков и 2 таблицы.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Николаев, Сергей Николаевич

Основные результаты диссертационной работы можно представить в следующем виде:

1. Исследованы эффект Холла и магнитосопротивление в двухслойных пленках Сг(5нм)/Со(20нм), полученных ионным распылением на кремниевую подложку. В этих структурах выявлен планарный эффект Холла (ПЭХ), который в отличие от обычно наблюдаемого ПЭХ, является симметричным по знаку изменения угла поворота магнитного момента в плоскости пленки. На основе измерений петель гистерезиса намагниченности при различных ориентациях поля и ПЭХ при наложении слабого продольного поля показано, что симметричный ПЭХ связан с многодоменным состоянием пленки Со в двухслойных структурах Сг/Со.

2. Исследованы многослойные (с чилом бислоев 100) структуры Coo45Feo.4sZro.i/a-Si, полученные путем ионно-лучевого распыления на ситалловые подложки при комнатной температуре. Показано, что при уменьшении толщины металла dm от 3 до 1.3 нм проводимость структур испытывает перколяционный переход от металлической к туннельной проводимости при dm < dmc ~ 2.2 нм, сопровождаемый экспоненциальным ростом сопротивления. Металлический характер проводимости при толщинах слоя металла выше 2.2 нм подтверждается измерениями аномального эффекта Холла. Установлено также, что dm > 2.5 нм в многослойных структурах Coo.45Feo 45Zro.i/a-Si температурная зависимость сопротивления подчиняется закону вида R^ ос -logТ, типичному для металлдиэлектрических нанокомпозитов на металлической стороне перколяционного перехода.

3. Впервые для нанокомпозитов подобного типа вблизи перколяционного перехода обнаружен эффект анизотропного магнетосопротивления (АМС), а также планарный эффект Холла (ПЭХ). Выявлена связь АМС и ПЭХ с поперечным (между холловскими зондами) магниторезистивным эффектом, достигающим по величине 6-9%. При толщинах слоев аморфного кремния ds < 1 нм обнаружено помимо АМС изотропное по характеру отрицательное магнетосопротивление (МС) порядка 0.15 %, обусловленное спин-зависящими переходами электронов между соседними ферромагнитными слоями при антиферромагнитном характере обменного взаимодействия между ними.

4. Показано, что при Т = 300 К и ориентации поля вдоль плоскости структуры Coo.45Feo.45Zro i/a-Si отношение остаточной намагниченности к намагниченности насыщения M/Ms в структурах с ds « 1 нм составляет « 0.7, тогда как в гранулированных слоях в окрестности перколяционного перехода это отношение <0.5 [10]. При этом поле насыщения намагниченности Hs превышает 3" кЭ, что заметно больше значений Hs, наблюдаемых в достаточно толстых аморфных пленках. Отношение M,/Ms « 0.7 объясняется преобладанием вклада биквадратичного взаимодействия, стремящегося выстроить магнитные моменты соседних слоев ферромагнетика перпендикулярно друг другу, над антиферромагнитным-. билинейным) обменом, который, однако, в структурах Fe/a-Si является доминирующим«при

Т=300 к.

5. Предложена качественная модель для описания' обнаруженных особенностей многослойных структур Coo.4sFeo.45Zro.i/a-Si, основанная на перколяционных представлениях о проводимости слоев, локально- связанных между собой низкоомными прослойками силицида через мертвые концы, перколяционной сетки. При этом случайный характер пересечения, мертвых концов приводит к имитации-сильного* биквадратичного обменного взаимодействия*в исследуемых структурах, а также к появлению изотропного по характеру отрицательного (спин-зависящего) МС, который > определяется полевым изменением магнитного момента системы от 0.7 Ms до Ms. В то же время ПЭХ в слоистых структурах Coo 45Feo 45^го i/a-Si характеризует в первую очередь эффекты поворота магнитного момента величиной « 0.7 Ms и определяется эффектом АМС.

6. Исследованы транспортные и магнитные свойства слоев MnxSii-x с высоким содержанием Мп (около 35 ат.%), полученных методом'лазерной эпитаксии при 300 - 350°С. Впервые в системе на основе Si и Мп обнаружен аномальный эффект Холла (АЭХ), который доминирует над нормальной компонентой эффекта Холла вплоть до комнатной температуры, сохраняя гистерезисный, характер* до* « 230 К. Знак АЭХ оказался противоположен дырочному типу проводимости SiMn слоев, концентрация которых в слоях достигала р « 2-1022 см'3. Показано, что для образцов, выращенных при температурах роста Тё = 300°С, АЭХ определялся механизмом "skew scattering", тогда как при повышении Tg до 350°С и увеличении проводимости образцов наблюдается переход к "side jump scattering" механизму АЭХ. Большие значения температуры Кюри (Тс > 200К), полученных слоев, невозможно объяснить только формированием силицидов Мп; поскольку их максимальные значения Тс не превышают 50 К.

7. Показано, что MnvSii.x слои обладают металлическим типом проводимости (падение сопротивления при уменьшении Т от 300 до 5 К достигает 2 раз). При этом температурные зависимости сопротивления образцов демонстрируют резкий спад при температурах ниже 40К. В этих условиях обнаружено необычное поведение петли гистерезиса АЭХ - вплоть до уменьшения коэрцитивного поля с понижением температуры в образце с минимальным содержанием дефектов.

8. Установлено, что намагниченность насыщения MnxSii-x слоев практически не уменьшается до 200 К. Показано, что при Т = 77 К полевая зависимость намагниченности М(В) носит гистерезисный характер. При этом полевая зависимость холловского сопротивления R^B) коррелирует с поведением намагниченности М(Б), что позволило найти о коэффициент аномального эффекта Холла Rs ~ 1.0-10" Ом-см/Гс, который на четыре порядка превышает значение Rs в ферромагнитных металлах.

9. Свойства M^Sii.* слоев объясняются в рамках модели двухфазной системы, в которой ферромагнитные (ФМ) кластеры, содержащие междоузельные ионы Мп с локальным спином, встроены в матрицу слабого зонного ФМ типа MnSii-* (х ~ 0.3) с делокализованной спиновой плотностью. Дальний ФМ при высокой температуре обусловлен как обычным

РККИ - обменом этих кластеров через свободные носители, концентрация которых в

22 з матрице достигает 2-10 см", так и обменом через спиновые флуктуации. Об эффекте вымораживания этих флуктуаций с понижением температуры свидетельствует резкое уменьшение сопротивления образцов ниже 40 К и необычное поведение петли гистерезиса АЭХ в этих условиях.

Заключение.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Николаев, Сергей Николаевич, 2009 год

1. I. Zutic, О. Fabian, S. Das Sarma. Spintronics: Fundamentals and applications. Rev. Mod. Phys. 76, 323 (2004).

2. M. N. Baibich, J. M. Broto, A. Fert, F. Nguyen van Dau, F. Petroff, P. E. Etienne, G. Greuzet, A. Friedrich, and J.Chazelas. Giant magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr magnetic superlattices. Phys. Rev. Lett. 61,2472 (1988).

3. H. Ohno, H. Munekata, T. Penney et al. Magnetotransport properties of p-type (In,Mn)As diluted magnetic III-V semiconductors. Phys. Rev. Lett. 68,2664 (1992).

4. D.D. Awschalom, D. Loss, N. Samarth (Eds.), Semiconductor Spintronics and Quantum Computation, Springer, 2002.

5. T. Jungwirth, Jairo Sinova, J. Masek et al. Theory of ferromagnetic (III,Mn)V semiconductors. Rev. Mod. Phys. 78, 809 (2006).

6. D.E. Burgler, M. Buchmeier, S. Cramm et al. Exchange coupling of ferromagnetic films across metallic and semiconducting interlayers. .T. Phys.: Condens. Matter 15, S443 (2003).

7. X.C. Liu, Z.H. Lu, Z.L. Lu et al. Hole-mediated ferromagnetism in polycrystalline SiixMnv:B films. J. Appl. Phys. 100, 073903 (2006).

8. S. H. Chiu, H. S. Hsu, J. C. A. Huang. The molecular beam epitaxy growth, structure, and magnetism of Sii-xMnx films. J. Appl. Phys. 103, 07D110 (2008).

9. B.B. Рыльков, Б.А. Аронзон, К.И. Маслаков и др. Особенности эффекта Холла в слоях GaMnSb, полученных осаждением из лазерной плазмы. ЖЭТФ 127, 838 (2005).

10. В.A. Aronzon, S.V. Kapelnitsky and A.S. Lagutin, Transport and Magnetic Properties of Nanogranular Metals, in: PHYSICO-CHEMICAL PHENOMENA IN THIN FILMS AND AT SOLID SURFACES, v.34 (Ed. L. Trakhtenberg, S. Lin, O. Ilegbusi), Elsiever 2007.

11. Б.А. Аронзон, С.И. Касаткин, С.Д. Лазарев, С.Н. Николаев, В.В. Рыльков. Элемент памяти на планарном эффекте Холла. Патент на изобретение №2320033. Приоритет изобретения 26.10.2006. Опубликовано 20.03.2008. Бюл.№8.

12. Б.А. Аронзон, А.Б.Грановский, С.Н. Николаев, Д.Ю. Ковалев, Н.С. Перов, В.В. Рыльков. Особенности эффекта Холла в двухслойных пленках Сг/Со. Физика твердого тела. 46, вып. 8, 1441 (2004).

13. Б.А. Аронзон, А.Б.Грановский, С.Н. Николаев, Д.Ю. Ковалев, Н.С. Перов, В.В. Рыльков. Особенности эффекта Холла в двухслойных пленках Сг/Со. Сборник тезисов докладов пятой ежегодной научной конференции ИПТЭ РАН. 31марта-3 апреля 2004г., г. Москва.

14. С.Н. Николаев, М.Е. Докукин, В.В. Рыльков, А.В. Ситников. Магнетосопротивление и планарный эффект Холла в многослойных структурах Coo 4sFeo 4sZro. i/(a- S i). Радиотехника и радиоэлектроника. 52(5), 605 (2007).

15. С.Н. Николаев, Б.А. Аронзон, В.В. Рыльков, В.В. Тугушев, Е.С. Демидов, В.П.Лесников, В.В.По дольский. Аномальный эффект Холла в слоях Si, сильно легированных Мп. Письма в ЖЭТФ, том 89, вып 12, с. 707 (2009).

16. А. Е. Berkowitz, J. R. Mitchell, M.* J. Carey, A. P. Young, S. Zhang, F. E. Spada, F. T. Parker, A. Hutten, and G. Thomas. Giant magnetoresistance in heterogeneous Cu-Co alloys. Phys. Rev. Lett. 68, 3745 (1992).

17. J: Q? Xiao, J.r S.- Jiang- and (S. L. Cliein: Giantsmagnetoresistanceinmonmultilayer, magnetic systems. Phys. Rev. Lett. 68, 3749 (1992). : ' '■'■•'.

18. Michel Ziese, Martin J. Thornton, Spin Electronics;, Springer-Verlag; Berlin; Heidelberg-(2001).

19. W. Thomson, Proc. R. Soc. London,; 8, 546 (1857).

20. Н; Ohno. Semiconductors. Toward functional spintronics. Science 291; 840 (2001).

21. H. Ohno, F. Matsukura. A ferromagnetic III-V semiconductor: (Ga,Mn)As. Sol. State Commun. 117,179 (2001).

22. K.W. Edmonds, K. Y. Wang, R.P. Campion, et al. Hall effect and hole densities in Gai *Mn*As. Appl. Phys. Lett. 81, 3010 (2003).

23. F. Matsukura, H. Ohno, A. Shen, Y. Sugawara. Transport properties and origin of ferromagnetism in (Ga,Mn)As. .Phys. Rev. В 57,2037R (1998).

24. A.M. Nazmul, T. Amemiya, Y. Shuto, et al. High Temperature Ferromagnetism in GaAs-Based Heterostructures with Mn 5 Doping. Phys. Rev. Lett. 95, 017201 (2005).

25. H. Ohno, D. Chiba, F. Matsukura, T. Omiya, et al. Electric-field control of ferromagnetism. Nature 408, 944 (2000).

26. S.R. Broadbent, J.M. Hammersley. Percolation processes. 1.Crystals and mazes.- Proc. Camb. Phil. Soc. 53, 629 (1957).

27. Б.И. Шкловский, A.JI. Эфрос. Электронные свойства легированных полупроводников. М.: Наука, 416 (1979).44: В.А. Гергель, Р.А. Сурис. Теория поверхностных состояний и проводимости в структурах металл-диэлектрик-полупроводник. ЖЭТФ. 84, 719 (1983).

28. J. М. Daughton. Magnetic tunneling applied to memory. J. Appl. Phys., 81, 3758 (1997).

29. R.R. Gareev, D.E. Bugler, M. Buchmeier et al. J. Magn. Magn. Mater. Very strong interlayer exchange coupling in epitaxial Fe/Fei^SyFe trilayers (x=0.4-1.0). 240, 235 (2002).

30. R.R. Gareev, D.E. Bugler, M. Buchmeier et al. Menallic-type oscillatory interlater exchange coupling across an epitaxial FeSi spacer. Phys. Rev. Lett. 87, 157202 (2001).

31. G.J. Strijkers, J.T. Kohlepp, H.J.M. Swagten et al. Origin of biquadratic exchange in Fe/Si/Fe. Phys. Rev. Lett. 84, 1812 (2000).

32. J.C.Slonczewski. Overview of interlayer exchange theory. J.Mag.Mag.Mat. 150,13 (1995).

33. E.E. Fullerton, S.D. Bader. Temperature-dependent biquadratic coupling in antiferromagnetically coupled Fe/FeSi multilayers. Phys. Rev. В 53, 5112 (1996).

34. К. Inomata, К. Yusu, Y. Saito. Magnetoresistance associated with antiferromagnetic interlayer coupling spaced by a semiconductor in Fe/Si multilayers. Phys. Rev. Lett. 74, 1863 (1995).

35. L. Tong, M. Pan, X. Wu et al. Transport properties of sputtered Fe/Si multilayers. J.Mag.Mag.Mat. 198, 101 (1999).

36. A.M. Nazmul, S. Sugahara, M. Tanaka. Ferromagnetism and high Curie temperature in semiconductor heterostructures with Mn <?-doped GaAs and p-type selective doping. Phys. Rev. В 67, 241308R (2003).

37. F. Matsukura, D. Chiba, T. Omiya et al. Control of ferromagnetism in field-effect transistor of a magnetic semiconductor. Physica E 12, 351 (2002).

38. H. Luo, G.B. Kim, M. Cheon et al. Ferromagnetic GaSb/Mn digital alloys. Physica E 20, 338 (2004).

39. P. Mahadevan, A. Zunger. Ferromagnetism in Mn-doped GaAs due to substitutional-interstitial complexes. Phys. Rev. В 68, 075202 (2003).

40. Т. Adhikari, S. Basu. Carrier-induced ferromagnetic ordering in Gai-xMnxSb, a new III-Mn-V semimagnetic semiconductor. J. Magn. Magn. Mater. 161, 282 (1996).

41. E. Abe, F. Matsukura, H. Yasuda et al. Molecular beam epitaxy of III-V diluted magnetic semiconductor (Ga,Mn)Sb. Physica E 7, 981 (2000).

42. F. Matsukura, E. Abe, Y. Ohno, H. Ohno. Molecular beam epitaxy of GaSb with high concentration of Mn. Appl. Surf. Science "159,265 (2000).

43. K.W. Edmonds, P. Boguslavski, K.Y. Wang et al. Mn Interstitial Diffusion in (Ga,Mn)As. Phys. Rev. Lett. 92, 037201 (2004).

44. G. Li, Т. Yang, Q. Ни, W. Lai. Exchange coupling in NiFe/NiMn films studied by pseudo-Hall effect. Appl. Phys. Lett. 77, 7,1032 (2000).

45. Z.Q. Lu, G. Pan, W.Y. Lai, D.J. Mapps, W.W. Clegg. Exchange anisotropy in NiFe/FeMn bilayers studied by planar Hall effect. J. Magn. Magn. Mater. 242-245, 525 (2002).

46. Z.Q. Lu, G. Pan, Y.K. Zheng. Spin valves with canted pinning field. J. Appl. Phys. 91, 4, 2161(2002)

47. K. Tanahashi, Y. Hosoe, M. Futamoto. Magnetic anisotropy and microstructure of obliquely evaporated Co/Cr thin films. J. Magn. Magn. Mater. 153,265 (1996).

48. Таблицы физических величин. Справочник под ред. К. И. Кикоина. М.,Атомиздат, 1976г.

49. О. Kitakami, Y. Shimada. On magnetization reversal of Co-Cr films with perpendicular anisotropy. Jpn. J. Appl. Phys. Parti 40, 6A, 4019 (2001).

50. L. Berger. Galvanomagnetic voltages in the vicinity of a domain wail in ferromagnetic thin film. J. Appl. Phys. 69, 3, 1550 (1991).

51. F.G. Ogrin, S.L. Lee, Y.F. Ogrin. Investigation of perpendicular anisotropy of a thin film using the planar Hall effect. J. Magn. Magn. Mater. 219, 331 (2000).

52. A. Kawaharazuka, М. Ramsteiner, J. Herfort, H.-P. Schonherr, H. Kostial and К. H. Ploog. Spin injection from Fe3Si into GaAs. Applied Physics Letters, 85,16, 3492 (2004).

53. T. Sadoh, M. Kumano, R. Kizuka et al. Atomically controlled molecular beam epitaxy of ferromagnetic silicide Fe3Si on Ge. Appl. Phys. Letters 89,182511 (2006).

54. L.N. Tong, M.H. Pan, J. Wu et al. Transport properties of sputtered Fe/Si multilayers. Eur. Phys. J. В 5, 61 (1998).

55. P.M. Levy, S. Zhang, A. Fert. Electrical conductivity of magnetic multilayered structures. Phys. Rev. Lett. 65, 1643 (1990).

56. J.C. Denardin, M. Knobel, X.X. Zhang, A.B. Pakhomov. Giant Hall effect in superparamagnetic granular films. J. Magn. Magn. Mater. 262, 15 (2003).

57. A. Gerber, A. Milner, M. Karpovsky et al. Extraordinary Hall effect in magnetic films. J. Magn. Magn. Mater. 242-245, 90 (2002).

58. B. Zhao, X. Yan, A. B. Pakhomov. Anisotropic magnetoresistance and planar Hall effect in magnetic metal-insulator composite films. J. Appl. Phys. 81, 5527 (1997).

59. И.В. Золотухин, Ю.Е. Калинин, O.B. Стогней. Новые направления физического материаловедения. Издательство Воронежского государственного университета (2000).

60. H. Ohno. Properties of ferromagnetic III-V semiconductors. J. Magn. Magn. Mater. 200, 110 (1999).

61. S.J. Potashnik, K.C. Ku, R.F. Wang et al. Coercive field and magnetization deficit in Gai ,Mh,As epilayers. J. Appl. Phys. 93, 6784 (2003).

62. Minhyea Lee, Y. Onose, Y. Tokura, N. P. Ong. Hidden constant in the anomalous Hall effect of high-purity magnet MnSi. Phys. Rev. В 75, 172403 (2007).

63. Т. Dietl, "Lecture Notes on Semiconductor Spintronics". Lectures Notes, Vol. 712, Springer, Berlin, 1 (2007).

64. Т. Dietl, Н. Ohno, F. Mutsukura. Hole-mediated ferromagnetism in tetrahedrally coordinated semiconductors. Phys. Rev. В 63, 195205 (2001).

65. S.H. Chun, Y.S. Kim, H.K. Choi et al. Interplay between carrier and impurity concentrations in Gai.xMnxAs: intrinsic anomalous Hall effect. Phys. Rev. Lett. 98, 026601 (2007).

66. В.В. Рыльков, Б.А. Аронзон, А.Б. Давыдов и др. Долговременная релаксация магнитосопротивления в гранулярном ферромагнетике. ЖЭТФ, 121, 908 (2002).

67. В.В. Рыльков, Б.А. Аронзон, А.С. Лагутин и др. Транспортные особенности InMnAs слоев, полученных осаждением из лазерной плазмы, в сильных магнитных полях. ЖЭТФ, 135,164 (2009).

68. Q. Liu, W. Yan, Н. Wei et al. Energetic stability, electronic structure, and magnetism in Mn-doped silicon dilute magnetic semiconductors. Phys. Rev. В 77, 245211 (2008).

69. V.V. Tugushev, E. Kulatov, V. Men'shov. Spin fluctuations and indirect tunneling of itinerant electrons in a- Fe/Si multilayers. Physica В 378-380,1100 (2006).

70. Т. Moriya, '\Spin Fluctuations in Itinerant Electron Magnetism", Heidelberg, Springer, Berlin, 1985.