Особенности магнитных свойств полупроводников Hg1-xСdxTe, Hg1-xMnxTe тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Шестаков Алексей Валерьевич

• Шестаков Алексей Валерьевич
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Шестаков Алексей Валерьевич

Введение

Глава 1. Литературный обзор HgTe, HgCdTe, HgMnTe

1.1. Кристаллическая и энергетическая структура HgTe

1.2. Транспортные и магнитные свойства кадмий-ртуть-теллур

1.3. Фазовые диаграммы разложения и ^^МпДе

1.4. Обзор свойств соединений марганец-ртуть-теллур

Глава 2. Методы исследований и описание образцов

2.1. Описание образцов

2.1.1. Монокристаллы Hg1-xCdxTe:Ag

2.1.2. Монокристаллы ^1-лМпхТе

2.2. Методы подготовки и проверки образцов

2.3. Электронный парамагнитный резонанс

2.4. Система измерения физических свойств PPMS-9

Глава 3. Исследование кристалла Hg0.76Cd0.24Te:Ag

3.1. Изучение Hg0.76Cd0.24Te:Ag методом магнитного резонанса

3.2. Изучение Hg0.76Cd0.24Te:Ag методом магнитометрии

Выводы к главе

Глава 4. Исследование кристалла Hg0.89Mn0.11Te

4.1. Исследование ^о.89Мпо.пТе методом магнитного резонанса

4.1.1. Образцы и условия эксперимента

4.1.2. Анализ микроволнового поглощения в монокристалле ^о.89МпапТе. . 67 Выводы к главе

Глава 5. Исследование кристалла Hg0.869Mn0.135Te

5.1. Исследование магнитных свойств Hg0.865Mno.1з5Te методом ЭПР

5.1.1. Исследование анизотропии образца до рентгеновского облучения

5.1.2. Исследование анизотропии образца после рентгеновского облучения

5.1.3. Температурная зависимость спектров ЭПР после рентгеновского облучения

5.2. Эффекта Холла монокристалла ^0.865Мполз5Те

Выводы к главе

Заключение

Благодарности

Библиографический список

Список публикаций автора

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности магнитных свойств полупроводников Hg1-xСdxTe, Hg1-xMnxTe»

Актуальность работы.

Соединения твердых растворов теллуридов ртути, кадмия или марганца, которые активно изучают (см. обзор [1]), продолжают привлекать внимания исследователей, благодаря открытию в них новых квантовых свойств топологических изоляторов (ТИ) [2] и полуметаллов Вейля [3]. Причем в последние два десятилетия наибольшее количество исследований было посвящено трехмерным ТИ, представляющим собой в основном полупроводниковые кристаллы, имеющие свойства изолятора в объёме, но в тонком приповерхностном слое они представляют собой проводник (в частности, представителями группы трехмерных ТИ являются соединения теллурид и селенид висмута). Впервые эффект ТИ был открыт М. Кёнигом с сотрудниками в 2007 г. [4]. К настоящему времени наиболее исследованными системами, проявляющими эффект ТИ, являются двумерные структуры на основе теллурида кадмия (CdTe) и теллурида ртути (^Те).

В 2016 году [3] было показано, что частицы без массы, называемые «фермионами Вейля», могут реализовываться в виде квазичастиц в полупроводниковых материалах с достаточно узкими запрещенными зонами. При этом на зонных диаграммах таких материалов в областях, соответствующих их приповерхностному слою, появляются конусы Дирака. Внешними проявлениями такого эффекта являются высокая проводимость приповерхностного слоя и нетривиальные топологические характеристики материала с фермионами Вейля. Хорошо изученным примером материала с нетривиальными топологическими характеристиками 3D и 2D электронных состояний является полуметалл Вейля Cd3As2. Добавление магнитного иона в этот материал приводит к увеличению концентрации носителей заряда и изменению эффективной массы фермионов Дирака в (Cd1_x-yZnхMny)3As2 (х + у = 0.3) [5]. В 2020 году теоретически рассчитано [6], что благодаря инверсии запрещенной зоны в зависимости от

концентрации марганца в слоях ^Те/^о.97МпаозТе возможно получение конусов Дирака (узлов Вейля).

Кроме фундаментального интереса, узкозонные полупроводники также привлекают внимание создателей новых приборов электроники и наноэлектроники. Например, тройное соединение CdHgTe является материалом для создания инфракрасных (ИК) фотоприемников с улучшенными характеристиками (см., например, обзор [7]). Однако это соединение обладает термодинамической нестабильностью кристаллической решетки, особенно вблизи поверхности и межфазных границ. Альтернативные материалы, такие как Мп^Те и 7п^Те, имеют ряд преимуществ, связанных с улучшенными структурными свойствами (такие как микротвердость и высокая энергия образования дислокаций) [8]. Кроме того, они характеризуются достаточно высокой подвижностью носителей заряда [9, 10]). Эти преимущества позволяют использовать соединение Мп^Те вместо CdHgTe [11], особенно в приложениях, где к стабильности параметров электронных устройств, предъявляются жесткие требования.

При приготовлении твёрдых растворов с магнитными ионами марганца

свойства теллурида ртути значительно меняются в зависимости от содержания

марганца. Твёрдые растворы ^^МпДе (ртутно-марганцевого теллурида)

демонстрируют более прочные химические связи и, соответственно, более

высокую стабильность электрических свойств по сравнению со свойствами

ртутно-кадмиевого теллурида. Кроме того, присутствие ионов Мп2+ в ^1-ЛМпхТе

приводит к реализации магнитно-зависимых эффектов, связанных с обменным

взаимодействием между зонными б- и р-электронами и d-электронами марганца.

К таким эффектам относятся гигантское вращение Фарадея [12], индуцированный

магнитным полем переход металл-изолятор [13], возникновение большого

положительного ^-фактора [14], вклад эффекта Рашбы в общее спиновое

расщепление в гетероструктурах Hg0.98Mno.02Te/Hg0.зCd0.7Te на подложке

Cd0.96Zn0.04Te [15] и гигантское отрицательное магнитосопротивление [16].

Именно поэтому твердые растворы ^^МпДе, имеющие широкую

4

перестраиваемую запрещенную зону, рассматривают как перспективный фотоэлектрический материал для изготовления инфракрасных детекторов в спектральном диапазоне 8-14 мкм [17, 18], способным заменить менее стабильные твердые растворы HgCdTe. Кроме того, наличие у ионов марганца магнитного момента позволяет использовать твердые растворы Мп^Те для создания инфракрасных детекторов и лазерных элементов, управляемых магнитным полем [19]. Мп^Те также используется в производстве ИК-преобразователей [20].

В связи с этим, исследования твердых растворов теллуридов ртути, кадмия или марганца являются значительными в фундаментальном и прикладном аспектах.

Цель работы и задачи.

Целью работы является установление особенностей магнитных свойств твердых растворов халькогенидов ртути с кадмием Hg1-xCdxTe:Ag (х = 0.24) и марганцем ^1-хМпхТе (х = 0.11; 0.135) из анализа угловых и температурных зависимостей спектров микроволнового поглощения и магнитного резонанса и из данных по магнитометрии.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Характеризация твердых растворов Hg1_xCdxTe:Ag (х = 0.24) и ^1-хМпхТе (х = 0.11; 0.135) методами рентгеноструктурного, рентгенофлуоресцентного, энергодиперсионного анализов, просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии.

2. Регистрация, интерпретация температурных и угловых зависимостей спектров микроволнового поглощения, положения и ширины линий магнитного резонанса, в монокристаллах Hg1-xCdxTe:Ag (х = 0.24) и ^1-хМпхТе (х = 0.11; 0.135).

3. Определение эффективной массы носителей заряда по температурной зависимости амплитуды осцилляций де Гааза-ван Альфена в температурном

диапазоне от 5 до 20 К в монокристаллах Hg1-xCdxTe:Ag (х = 0.24) и Н&-хМПхТе (х = 0.11).

4. Определение концентрации носителей из периода осцилляций де Гааза-ван Альфена в монокристаллах Hg1-xCdxTe:Ag (х = 0.24) и ^1-хМпхТе (х = 0.11) в магнитном поле 4000 Э при Т = 4.2 К.

5. Определение энергии активации магнитного полярона из анализа температурной зависимости ширины линии магнитного резонанса в монокристалле ^1-хМпхТе (х = 0.135).

6. Определение магнитного поля и типа анизотропии магнитного полярона путем анализа угловой зависимости положения линии магнитного резонанса в монокристалле ^1-хМпхТе (х = 0.135).

7. Измерения и анализ температурных зависимостей константы Холла, проводимости и намагниченности в монокристаллах Hg1-xCdxTe:Ag (х = 0.24) и Н&-хМпхТе (х = 0.11; 0.135).

Научная новизна:

1. Методом ЭПР обнаружены высокочастотные и низкочастотные осцилляции в твердых растворах Hg1-xCdxTe:Ag (х=0.24) и ^1-хМпхТе (х=0.11) в температурном диапазоне от 4.2 до 20 К. Впервые методом магнитометрии показано, что высокочастотные осцилляции в твердом растворе Hg1-xCdxTe:Ag (х=0.24) обусловлены эффектом де Гааза-ван Альфена.

2. Анализ высокочастотных осцилляций микроволнового поглощения в монокристалле Hg0.76Cd0.24Te:Ag впервые позволил определить концентрацию П(т=4.2к) = 6.4 ^ 7.6 х 1016 см 3 и эффективную массу носителей заряда равную 0.0103 массы электрона.

3. Был определен тип и температурная динамика магнитной анизотропии магнитных поляронов в монокристалле ^1-хМпхТе (х=0.135) с ростом температуры в результате измерений и анализа угловых зависимостей положения линии магнитного резонанса.

4. При исследовании температурный зависимости удельной проводимости в монокристалле ^0.865Мпо.135Те при повышении температуры обнаружена смена характера проводимости с металлического типа на полупроводниковый

6

при 15 ^ 18 К и делокализация магнитных поляронов, локализованных на акцепторе, при температуре до 65 К.

Теоретическая и практическая значимость работы

В диссертационной работе показано, что в полумагнитных узкозонных полупроводниках ^1-хМпхТе (х = 0.135) обменное взаимодействие магнитных ионов марганца со свободными носителями заряда приводит к нетривиальному поведению температурной зависимости положения и ширины линии магнитного резонанса. Обоснование природы сигнала магнитного резонанса, связанного с формированием магнитных поляронов, локализованных на акцепторе. Полученные новые экспериментальные факты стимулируют дальнейшее развитие теории полупроводников.

В диссертационной работе экспериментально определяются физические характеристики (концентрация и эффективная масса носителей заряда, сведения о преобладающем типе носителей заряда в различных температурных и магнетополевых областях, температуры фазовых переходов, магнитном поле анизотропии) полумагнитных узкозонных полупроводников Hg1-xCdxTe:Ag и Н^-хМПхТе (0.11; 0.135).

Научные положения, выносимые на защиту:

• Техника ЭПР для узкозонных полупроводников Hg0.76Cd0.24Te:Ag и ^0 89Мп011Те позволила определить эффективную массу и концентрацию носителей заряда на основе анализа осцилляций в спектре микроволнового поглощения X- и Q-диапазонов СВЧ в температурном интервале от 4.2 до 20 К.

• В результате рентгеновского облучения монокристалла ^0.865Мпо.135Те возникают дефекты, на которых локализуются магнитные поляроны, а в спектре магнитного резонанса возникают дополнительные линии. При температуре 4.2 К в кластерах эффективные значения ^-факторов магнитных поляронов равны 130

и 40 из-за обменного взаимодействия между спинами носителей заряда и ионами марганца.

• Магнитные поляроны, образующиеся в монокристалле Hg0.865Mno.135Te, имеют одноосный тип магнитной анизотропии; при повышении температуры с 65 К происходит делокализация магнитных поляронов.

• При повышении температуры при Т = 15 ^ 18 К тип проводимости в твердом растворе Hg0 865Mn0135Te изменяется с металлического на полупроводниковый, согласно исследованию температурных зависимостей удельного сопротивления и температурной зависимости положения и ширины линии магнитного резонанса.

Апробация результатов

Основные результаты, изложенные в данной работе, были представлены на

следующих конференциях:

■ The Eight International Seminar On Ferroelastic Physics - Voronezh. - 2015;

■ The XVI International Feofilov Symposium (IFS'XVI) on spectroscopy of crystals doped with rare earth and transition metal. - St. Petersburg. - 2015;

■ 12-я Зимняя молодёжная школа-конференция «Магнитный резонанс и его приложения» - С.-Петербург. - 2015;

■ 17-я всероссийская молодёжная конференция по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике. - С.-Петербург. - 2015;

■ 13-th International Youth School Conference «Magnetic resonance and its applications». - St.Petersburg. - 2016;

■ Modern development of magnetic resonance. - Kazan. - 2016;

■ XIX International Youth Scientifics School "Actual problems of magnetic resonance and its application": Proceedings. - Kazan. - 2016;

■ 20th International Conference On Surface Modification Of Materials By Ion Beams (ISSMIB). - Lisbon. - 2017;

■ Moscow International Symposium on Magnetism - Moscow. - 2017; 25th International Symposium Nanostructures: Physics and Technology: Proceedings. -St.Petersburg. - 2017;

■ 19th International Conference on Extended Defects in Semiconductors - Thessaloniki. - 2018;

■ The 3rt International Baltic Conference on Magnetis - Kaliningrad. - 2019;

■ XXI Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике - СПбПУ, С.Петербург. - 2019;

■ 10th International Conference on Fine Particles Magnetism - University of Oviedo, Gijon. - 2019;

■ 28 International Symposium «Nanostructures: Physics and Technology» - Minsk. -2020.

■ «IEEE-AIM 2020-21» - Moena, Italy. (On-line) - 2021.

Связь работы с научными программами и темами

Работа выполнялась в рамках государственного задания № (№ 0217-20180005) и стипендии имени Б.М. Козырева КФТИ ОСП ФИЦ КазНЦ РАН в 2019 году.

Публикации

Материалы диссертации опубликованы в 20 печатных работах, из них три статьи в рецензируемых журналах [А1-А3], относящихся к базе данных Web of Science, одна статья в сборнике, входящем в базу данных РИНЦ [A4], и 16 тезисов докладов [А5-А20].

Достоверность полученных результатов

Все полученные результаты являются новыми, они получены на сертифицированном оборудовании. Интерпретация результатов выполнена по хорошо зарекомендовавшим себя методикам, которые также используются и другими авторами на полупроводниковых соединениях. Результаты измерений многократно повторялись и полностью воспроизводились. Они докладывались и обсуждались на международных конференциях и семинарах.

Личный вклад автора

Все результаты, описанные в диссертационной работе, получены при непосредственном участии автора или лично автором. Автор принимал участие в обсуждении результатов исследований и подготовке публикаций. Лично автором проведена подготовка образцов и выполнение экспериментов, обработка полученных данных, проведении расчётов и анализ полученных результатов. Содержание диссертации, основные результаты и положения, выносимые на защиту, отражают персональный вклад автора в опубликованные работы.

Структура и объем.

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы. Общий объем составляет 106 страниц, включающих 59 рисунков и 11 таблиц. Библиография содержит 104 наименования.

Глава 1. Литературный обзор HgTe, HgCdTe, HgMnTe

1.1. Кристаллическая и энергетическая структура НдТе

Теллурид ртути — бинарное неорганическое соединение типа ртути

(Hg) и теллура (Те) с химической формулой ^Те. Образуется при взаимодействии равного количества ртути и теллура. Устойчивая кристаллическая модификация имеет структуру цинковой обманки (сфалерита), рисунок 1, а кристаллы обладают чёрным цветом с блестящей поверхностью.

Рисунок 1 Кристаллическая структура ^Те типа сфалерита, Кристаллическая решётка кубическая, типа цинковой обманки, пространственная группа F-43m.

Решётка состоит из двух взаимопроникающих гранецентрированных

л

кубических (ГЦК) решёток , смещенных одна относительно другой по диагонали куба на У её длины. Структура кристалла НдТе подобна структуре алмаза, но отлична тем, что атомы в подрешётках различны: одна подрешётка содержит атомы ртути, вторая — атома теллура.

Таблица 1. Электронная конфигурация валентных электронов НдТе.

Атом Электронная конфигурация Число валентных электронов

Нд 4^4 5ёш 6в2 2(подоболочка 6s)

Те 4ё10 5в2 5р4 6 (оболочка 5s и частично заполненная подоболочка 5р)

Электронная конфигурация валентных электронов НдТе представлена в таблице 1, сумма валентных электронов двух ближайших атомов всегда равна

1 Старой нумерации ШРЛС (Международного союза теоретической и прикладной химии)

2 Альтернативное название «кубическая структура с плотной упаковкой»

восьми. Таким образом, как и в алмазе, у каждого атома будет по четыре валентных электрона для образования четырёх валентных связей, направленных вдоль осей симметрии правильного тетраэдра. Вследствие принципа Паули один из двух Б-электронов должен перейти на р-орбиту. Таким образом, возникает четырёхвалентное sp3-состояние. Кроме того, в результате различия в зарядах ионов в кристаллической решётке ^2+ и Те6+ химическая связь в ^Те имеет смешанный ионно-ковалентный характер (доля ионной составляющей 45-60%) [21]. Иногда химические связи в этих соединениях рассматриваются как особый тип химической связи, называемой донорно-акцепторной связью. Это означает, что часть ковалентных связей (посредством которых каждый атом встроен в решетку) образуется с обобществлением трех валентных электронов, в то время как четвертое соединение создается неразделённой парой валентных электронов атомов ВУ1. Формирование такого типа связи соответствует энергетически

-р, VI

выгодному переходу электронов из атома В в такое энергетическое состояние, которое разделяется с донорным атомом В^ и акцепторным атомом А11 [21]. В халькогенидах, наряду с ковалентной и ионной связями между химческими элементами, выделяют металлоподобные связи. [22].

Другим важным свойством структуры цинковой обманки, связанным с наличием двух различных атомов, является отсутствие центра инверсии (симметрии). Одной из особенностей теллурида ртути является то, что его состав может иметь значительные отклонения от стехиометрического состава (число атомов ртути и теллура в кристалле не равны). Поэтому свойства ^Те во многом определяются отклонениями от стехиометрического состава и наличием точечных дефектов, которые влияют на электрические свойства как атомы посторонних примесей. Поэтому данные разных исследователей о типе электропроводимости ^Те противоречивы.

Получают Н^Те прямым синтезом: длительным нагреванием

металлического теллура в парах ртути при повышенном давлении в запаянной

кварцевой ампуле: + Те ^ Н§Те. Эпитаксиальные монокристаллические

плёнки ^Те могут быть получены методом газовой эпитаксии при разложении

12

элементоорганических соединений теллура и ртути. Кристаллы ^1-хМпхТе могут быть выращены методом Бриджмена, зонным плавлением [19], твердотельной рекристаллизацией [23], методом бегущего нагревателя [24] и модифицированным методом двухфазной смеси [25].

^Те является полуметаллом, с нулевой шириной запрещённой зоны при 0 К, то есть при 0 К валентная зона и зона проводимости соприкасаются, но не перекрываются, поэтому, в отличие от полупроводников его проводимость не равна 0 при 0 К, но, как у полупроводников, растёт при росте температуры [1, 26].

Рисунок 2. Основная зона Бриллюэна (Б2) и (001) и (010) поверхностные зоны в ^Те. В идеальной полуметаллической фазе Вейля напряженного ^Те в объемной Б2 имеются четыре пары идеальных узлов Вейля, схематично изображенные в виде красных (хиральность +1) и синих (хиральность -1) кругов. Розовая (желтая) плоскость предназначена для плоскости ку = 0 (кх = 0). Показаны проекции объемных узлов Вейля на поверхности (001) и (010); есть 4 точки без зазора на поверхности (001) зоны, но 6 точек без зазора на поверхности (010) Б2 [27].

Основная зона Бриллюэна ^Те представлена на рисунке 2. Все состояния электронов могут быть описаны в особых точках в к-пространстве первой зона

13

Бриллюэна. Высоко симметричным точкам зоны Бриллюэна присвоены буквенные обозначения: Г - центр зоны, W - вершины граней, L и X - центры соответственно шестиугольных и квадратных граней, К - середина двух касающихся шестиугольных граней, и - середина ребра, по которому касаются шестиугольные и квадратные грани.

Типичная зонная структура в структуре цинковой обманки имеет максимумы валентных зон в центре зоны Бриллюэна, которая называется Г точкой в стандартных обозначениях зонной структуры (рисунок 3). Материал называется «прямозонным полупроводником», если максимум валентный зоны находится под минимумом зоны проводимости. Энергия ширины запрещенной зоны - разность энергий между s-полосой и р-полосой. В случае с НдТе Б-полоса оказывается ниже двух из р-полос около Г точки и становится частью валентной зоны, что приводит к инверсии полосы, т.е. ^Те имеет «отрицательную» запрещенную зону. В то же время две из трех р-полос остаются вырожденными в Г точке, которые лежат в области еР. В результате ^Те фактически является полуметаллом [28]. Причиной расщепления р-зоны и инверсии зон в ^Те является спин-орбитальная связь [28] (рисунок 3).

Халькогениды ртути широко изучены экспериментально [29]. В отличие от других структур с цинковыми обманками, это полуметаллы с вырожденной зоной проводимости и валентной зоны в центре зоны и с Г8 зоной, лежащей выше Г6 (рисунок 3). Кроме того, эти соединения проявляют аномальный знак зависимости запрещенной зоны от температуры [30]. Теллурид ртути представляет практический интерес для производства инфракрасных детекторов [31] из-за его небольшой запрещенной зоны и очень высокой подвижности при сплаве с СёТе [32].

Такие же полнозонные структуры для соединений НдТе, СёТе и Нд1-хСёхТе представлены в статье 2009 года М^е!е Реппа [33].

Рисунок 3. Энергетическая зонная структура объёмного полуметалла Н§Те [32] подобна структуре цинковой обманки [34]. Обозначения на рисунке: зона проводимости (СВ), и валентная зона (УВ): легкие, тяжелые дырки (НН, ЬН).

Электронная зонная структура Н§Те отличается от многих полупроводников групп IV, Ш-У и II-VI тем, что его уровень Г6 понижен до энергии между уровнями спин-расщепления Г7 и Г8, как показано на рисунке 3 [35]. Щель между Г6 и Г8 называется отрицательной запрещенной зоной по аналогии с положительной щелью между этими двумя полосами во многих полупроводниках на основе цинка:

Бё(НвТе) = Е (Гб) - Е (Г8) = - |Б8|.

В работах [36, 37, 38] определено, что ширина запрещенной зоны близка к значению Её = - 0.28 эВ [35] при нулевой температуре, а собственный уровень Ферми лежит в Г8.

о

k(nm1)

k(n°nr1)

Рисунок 4. Зонные структуры HgTe [32], CdTe и их тройного соединения ^0.32Сё0.68Те,

рассчитанные по модели Кейна [39].

Зонные структуры для бинарных соединений CdTe, HgTe и тройного материала Hgo.32Cdo.68Te изображены на рисунке 4, которые были получены путем численных расчетов с использованием стандартной модели Кейна [40].

Все системы проявляют свои экстремумы зон в Г-точке зоны Бриллюэна [39]. Зависимость энергии зон от температуры показаны на рисунке 5 [35]. Зависимость параметра решетки от концентрации кадмия была получена в работе [41]. В работе [42] рассматриваются зависимости ширины запрещённой зоны от

концентрации х в сплаве Нд1-хСёхТе (см. рисунок 6, где Ег(х) = ЕС - Еу). Для соединения Нд0.76Сё024Те оценена ширина запрещённой зоны 0,1 эВ.

TEMPERATURE

Рисунок 5. Зависимые от температуры энергии зон HgTe в центре зоны, рассчитанные по

теории Брукса-Ю. [42].

Рисунок 6. Изменение ширины зоны Е(Г6) - Е(Г8) в зависимости от параметра решетки а0 и

состава х в сплаве Нд1-хСёхТе.

1.2. Транспортные и магнитные свойства кадмий-ртуть-теллур

Экспериментальные и теоретические исследования циклотронной

массы были проведены А. Р£еи££ег^е8сЬке и соавторами из измерений

магнитотранспорта при низких температурах. Они наблюдали осцилляции

Шубникова - де Гааза и квантовое плато Холла. На рисунке 7 показаны

17

зависимости магнитосопротивление и константы Холла в монокристалле Н§03Сё07Те при 1.6 К, данные работы [43]. Осцилляции Шубникова-де Гааза наблюдаются в магнитных полях выше 1 Тл. Также наблюдаются хорошо выраженные квантовые холловские плато. Холловская подвижность носителей заряда в образце составила 68,2x10 см /В с. Из периода колебаний Шубникова-

де Гааза в сильных магнитных полях была определена концентрация носителей на

11 2

поверхности 5,16x10 см-. Это значение хорошо совпало с концентрацией носителей, полученной из коэффициента Холла. Максимумы пиков Шубникова-де Гааза выше 2 Т полностью расщеплены по спину, о чем свидетельствует эффект Холла, который отображает квантовые плато Холла при всех целочисленных факторах заполнения [43].

Рисунок 7. Зависимости сопротивления и константы Холла от магнитного поля в монокристалле Hg0.3Cd0.7Te при 1.6 К. Показаны осцилляции Шубникова-де Гааза и квантовый

эффект Холла [43].

Циклотронная масса т* электронов может быть получена из температурной зависимости амплитуд осцилляций Шубникова-де Гааза, А(Т, В), при слабом магнитном поле, используя известную формулу [43, 44]:

А(Т1,В) _ Т1Б1пЪ(рт2т*/т0В)

А(Т2,В) = Т2 БтЪ^р^т*/т0вУ (1)

Л

где в = 2п кВт0 /Не является константой. Формула (1) была использована в [43] для аппроксимации отношения амплитуд осцилляций Шубникова-де Гааза при различных температурах ниже 10 К в фиксированном магнитном поле. Эта процедура была повторена для нескольких максимумов при низком магнитном поле. Эффективные массы зарядов, полученные в результате подгонки экспериментальных результатов для шести структур с квантовыми ямами Н§Те, приведены в таблице 2. В некоторых образцах осцилляции наблюдались только при освещении красным светоизлучающим диодом.

Таблица 2. Экспериментальные результаты [43] для шести различны квантовых ям HgTe

(LED: измеряется при освещении).

Sample ^sdH(1011cm-2) ^Haii(1011cm-2) ^Haii(103 cm2/Vs) да*(10-2дае)

Q1099 5.16 ± 0.03 5.14 ± 0.15 68.2 ± 2.0 2.5 ± 0.2

Q1100 4.06 ± 0.12 3.82 ± 0.11 11.1 ± 0.3 2.5 ± 0.2

Q1102 10.0 ± 0.1 10.1 ± 0.3 43.4 ± 0.1 3.4 ± 0.2

Q1138 (LED) 2.20 ± 0.07 2.15 ± 0.06 51.1 ± 1.5 2.0 ± 0.3

Q1140 (LED) 1.88 ± 0.06 1.87 ± 0.06 50.0 ± 1.5 1.9 ± 0.3

Q1141 (LED) 2.37 ± 0.07 2.29 ± 0.07 40.9 ± 1.2 2.3 ± 0.3

В данной работе, кроме наблюдения осцилляций Шубникова-де Гааза и эффекта Холла, методом ЭПР изучены магнитные состояния электронов проводимости в узкощелевых полупроводниках с концентрацией меньше 1015 см-1, который позволяет измерить ^-фактор носителей заряда, значение которого зависит от эффективной массы и ширины запрещенной зоны. В соединении Н§1-хСёхТе с 0.19 < х < 0.21 проведены измерения спектров спинового резонанса электронов проводимости в широком температурном интервале [45],

где наблюдался узкий сигнал шириной АН = 6 Э с сильной зависимостью эффективного д-фактора от 145 до 98 в диапазоне температур от 4.2 до 30 К. Для аппроксимации температурной зависимости д-фактора в [45] использовали зависимость ширины щели от температуры, учитывая волновые вектора тепловых больцмановских электронов. Из температурной зависимости были определены значения эффективной массы в от 130.9те до 122.2те в диапазоне температур от 4.2 до 30 К. Степень неоднородности состава образца приводит к уширению сигнала спинового резонанса. Температурная и концентрационная зависимости д-фактора для соединения Н£1-хСёхТе показаны на рисунке 8 [45].

« а

100

50

6 14 22 30 Г, К

0.2 0.3 0.4

Рисунок 8. Концентрационная и температурная зависимость д-фактора в соединении

Нв1.хС4Те [45].

0

1.3. Фазовые диаграммы разложения Н§1-хСёхТе и Н§1-хМпхТе

Соединение Н§1-хСёхТе является полупроводником с переменной шириной запрещенной зоны. В настоящее время соединение СёН§Те наиболее часто используется при изготовлении инфракрасных (ИК) фотоприемников [7, 11]. Однако наличие определенных проблем, связанных с использованием СёН§Те, в частности нестабильности его решетки, поверхности и межфазной границы, положило начало разработке альтернативных материалов для ИК-детекторов. Тройные соединения, такие как МпН^Те и /пН^Те, занимают видное место среди

этих материалов, поскольку они имеют ряд преимуществ, которые были тщательно изучены как теоретически, так и экспериментально см. работы [9, 10] из [11]. Эти преимущества включают улучшенные структурные свойства (такие как микротвердость и энергия образования дислокаций) и довольно высокие значения подвижности носителей заряда. Состав и температурные зависимости ширины запрещенной зоны в этих материалах аналогичны таковым в СёН§Те [11]. В то же время эпитаксиальные методы роста высококачественных образцов МпН§Те и 7пН§Те (по сравнению с ростом объемных кристаллов) позволяют получать эпитаксиальные слои большой площади и сложные многослойные структуры при относительно низких температурах, что особенно важно для достижения хороших рабочих характеристик в следующее поколение

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шестаков Алексей Валерьевич, 2022 год

Библиографический список

1. Ляпилин, И.И. Узкощелевые полумагнитные полупроводники / И.И. Ляпилин, И.М. Цидильковский // УФН. - 1985. - Т. 146, № 1. - С. 35-72.

2. Zhang, S. Topological insulators / S. Zhang // Scholarpedia. - 2015. - Vol. 10, No. 7. - P. 30275.

3. Beyond Dirac and Weyl fermions: Unconventional quasiparticles in conventional crystals / B. Bradlyn, Cano, Wang [et al.] // Science. - 2016. - Vol. 353, No. 6299. - P. aaf5037.

4. Quantum Spin Hall Insulator State in HgTe Quantum Wells / M. Konig, S. Wiedmann, C. Brune [et al.] // Science. - 2007. - Vol. 318, No. 5851. - P. 766770.

5. Two-Dimensional Surface Topological Nanolayers and Dirac Fermions in Single Crystals of the Diluted Magnetic Semiconductor (Cdi-x-yZnxMnT)3As2 (x+y=0.3) / V. Zakhvalinskii, T. Nikulicheva, E. Pilyuk [et al.] // Crystals. - 2020. - Vol. 10. -P. 988.

6. Marchewka, M. The engineering of Weyl nodes and Dirac-like energy dispersion for topological surface states in HgixMnxTe under structure and interface inversion asymmetry / M. Marchewka, P. Sliz, I. Rogalska // Surface Science. - 2020. - Vol. 700. - P. 121653.

7. Рогальский, А. Инфракрасные детекторы / А. Рогальский. - Пер. с англ. А.В. Войцеховского. - Новосибирск: Наука, 2003. - 636 с.

8. Nesmelova, I.M. Infrared detector materials alternative to CdHgTe / I.M. Nesmelova, V.A. Andreev // J. Opt. Technol. - 2007. - Vol. 74, No. 3. - P. 217223.

9. Rogalskii, A. HgixZnxTe as a potential infrared detector material / A. Rogalskii // Prog. Quantum Electron. - 1989. - Vol. 13, No. 4. - P. 299-353.

10. Rogalskii, A. HgixMnxTe as a new infrared detecteor material / A. Rogalskii // Infrared Physics. - 1991. - Vol. 31, No. 2. - P. 117-166.

11. Delbuk, V.G. Thermodynamic Stability of Bulk and Epitaxial CdHgTe, ZnHgTe, and MnHgTe Alloys / V.G. Delbuk, S.G. Dremlyuzhenko, S.E. Osta // Semiconductors. - 2005. - Vol. 39, No. 10. - P. 1111-1116.

12. Faraday Rotation in HgixMnxTe at 1.3 and 1.55 ^m / J.F. Dillon, J.K. Furdyna, U. Debska, A. Mycielski // J. Appl.Phys. - 1990. - Vol. 67, No. 9. - P. 4917-4919.

13. Metal-Insulator Transition in Semimagnetic Semiconductors / T. Wojtowicz, T. Dietl, M. Sawicki, W. Plesiewicz // Phys. Rev. Lett. - 1986. - Vol. 56, No. 22. - P. 2419-2422.

14. Dobrowolska, M. Temperature study of interband magnetoabsorption in HgixMnxTe mixed crystals / M. Dobrowolska, W. Dobrowolski // J. of Phys. C. -1981. - Vol. 14, No. 36. - P. 5689-5706.

15. Competition Between Rashba Effect and Exchange Interaction in a Hg0.9sMn0.02Te

Magnetic 2DEG / J. Liu, V. Daumer, Y.S. Gui [et al.] // J. of Superconductivity. -2003. - Vol. 16, No. 2. - P. 365-368.

16. Wojtowicz, T. Magnetic field induced nonmetal - metal transition in the open - gap Hgi xMnxTe / T. Wojtowicz, A. Mycielski // Physica B+C. - 1983. - Vol. 117-118, No. 1. - P. 476-478.

17. The mechanism of negative magnetoresistanc in nondegenerate p-type (x>0.17) monocrystal / L.Q. Zhu, T. Lin, S.L. Guo, H. Chu Jun // Acta Physica Sinica. -2012. - Vol. 61, No. 8. - P. 087501.

18. Investigations of transport phenomena in HgMnTe and HgCdMnTe monocrystals / O.A. Bodnaruk, S.E. Ostapov, I.M. Papenko, M.D. Tymochko // J. of Alloys and Compounds. - 2004. - Vol. 371, No. 1-2. - P. 93-96.

19. Furdyna, J.K. Diluted magnetic semiconductors / J.K. Furdyna // J. of Appl. Phys.

- 1988. - Vol. 64, No. 4. - P. R29-R64.

20. Sadykov, I.I. Neutron Activation Analysis of Manganese Mercury Telluride / I.I. Sadykov, V.G. Zinov'ev, Z.O. Sadykova // J. of Analytical Chemistry. - 2005. -Vol. 60, No. 10. - P. 946-950.

21. Poplavko, Y. Electronic Materials: Principles and Applied Science 1st ed. / Y. Poplavko. - Elsevier, 2018. - Chapter 8.1. - 411-412 p.

22. Глинка, Л.Н. Общая химия: Учебное пособие для вузов 28th ed. / Л.Н. Глинка.

- М.: Интеграл-Пресс, 2000. - 728 с.

23. Crystal-Growth Of Hgi-xMnxTe By Solid-State Recrystallization / R.G. Mani, T. McNair, C.R. Lu, R. Grober // J. of Crystal Growth. - 1989. - Vol. 97, No. 3-4. -P. 617-621.

24. Growth Of Hgi xMnxTe Crystals By The Traveling Heater Method / P. Gille, U. Rossner, N. Puhlmann [et al.] // Semiconductor Sci. and Technology. - 1995. -Vol. 10, No. 3. - P. 353-357.

25. Takeyama, S. New Techniques for Growing Highly-Homogeneous Quaternary Hgi-x-yCdxMnyTe Single Crystals / S. Takeyama, S.I. Narita // Japanese J. Of Applied Physics. - 1985. - Vol. 24.1, No. 10. - P. 1270-1273.

26. Ostapov, S. Galvanomagnetic phenomena in HgMnTe and HgCdMnTe single crystals / S. Ostapov, I.M. Rarenko, M. Tymochko // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics. - 2004. - Vol. 7, No. 4. - P. 339-342.

27. Ruan, J. Symmetry-protected ideal Weyl semimetal in HgTe-class materials / J. Ruan, S.K. Jian, H. Yao // Nature Communications. - 2016. - Vol. 7. - P. 11136.

28. Girvin, S.M. Modern Condensed Matter Physics / S.M. Girvin, K. Yang. -Cambridge University Press, 2019. - 198-200 p.

29. Harman, T.C. Band and Transport Parameters of Hg-Chalcogenides // Physics and Chemistry of II-VI Compounds - conf. - Amsterdam. - 1967. - P. 982.

30. Pidgeon, C.R. Low-Temperature Reflection and Electroreflection Studies of Interband Magneto-Optical Transitions in HgTe // Physics and Chemistry of II-VI Compounds - conf. - Amsterdam. - 1967. - P. 1080.

31. Long, D. Mercury-Cadmium Telluride and Closely Related Alloys / D. Long, J.L. Schmit // Semiconductors and Semimetals. - 1970. - Vol. 5. - P. 175-255.

32. Bloom, S. Band Structure of HgSe and HgTe / S. Bloom, T.K. Bergstress // Physica Status Solidi (B). - 1970. - Vol. 42. - P. 191-196.

33. Empirical Pseudopotential and Full-Brillouin-Zone k-p. Electronic Structure of CdTe, HgTe and Hgi-xCdxTe / M. Penna, A. Marnetto, F. Bertazzi [et al.] // J. of Electronic Materials. - 2009. - Vol. 38, No. 8. - P. 1717-1725.

34. Wurtzite spin lasers / P.E. Faria Junior, G. Xu, Y.F. Chen [et al.] // Phys. Rev. B. -2017. - Vol. 95. - P. 115301.

35. Guenzert, C.S. Temperature Dependence of the HgTe Band Gap / C.S. Guenzert, A. Bienenstock // Phys. Rev. B. - 1973. - Vol. 8, No. 10. - P. 4655-4667.

36. Verié, C. Sur la structure de bandes des alliages HgTe-CdTe I. Mesures électriques / C. Verié // Physica Status Solidi (B). - 1966. - Vol. 17, No. 2. - P. 889-901.

37. Verie, C. Electronic Properties of CdxHgixTe Alloys in the Vicinity of the Semimetal-Semiconductor Transition // Physics and Chemistry of II-VI Compounds - conf. - Amsterdam. - 1967. - P. 1124.

38. Piotrzkowski, R. Temperature Dependence of the Band Structure of HgTe from Pressure Measurements // Physics and Chemistry of II-VI Compounds - conf. -Amsterdam. - 1967. - P. 1090.

39. Buttner, B. Micromagnetic Sensors and Dirac Fermions in HgTe Heterostructures: Dissertation - W urzburg, 2012, Würzburg Universität. - P. 178.

40. Pfeuffer-Jeschke, A. Bandstruktur und Landau-Niveaus quecksilberhaltiger II-VI Heterostrukturen: Dissertation - Würzburg, 2000, Würzburg Universität. - P. 156.

41. Woolley, J.C. Solid solution in AnBVI tellurides / J.C. Woolley, B. Ray // J. Phys. Chem. Solids. - 1960. - Vol. 13, No. 1-2. - P. 151-153.

42. Band structure of HgTe and HgTe-CdTe alloys / T.C. Harman, W.H. Kleiner, A.J. Strauss [et al.] // Solid State Communications. - 1964. - Vol. 2, No. 10. - P. 305308.

43. Cyclotron masses of asymmetrically doped HgTe quantum wells / A. Pfeuffer-Jeschke, F. Goschenhofer, Cheng [et al.] // Physica B. - 1998. - Vol. 256-258. - P. 486-489.

44. Ando, T. Electronic properties of two-dimensional systems / T. Ando, A.B. Fowler, F. Stern // Rev. Mod. Phys. - 1982. - Vol. 54. - P. 437.

45. Бугай, А.А. Спиновый резонанс носителей в CdxHgixTe / А.А. Бугай, Ю.С. Громовой, Б.Д. Шанина // УФЖ. - 1981. - Т. 26, № 11. - С. 1826-1830.

46. Epitaxial growth, characterization, and phase diagram of HgZnTe / E.J. Smith, T. Tung, S. Sen [et al.] // J. of Vacuum Sci. & Tech. A. - 1987. - Vol. 5, No. 5. - P. 3043.

47. Structural properties of Hgi xMnxTe layers grown on CdTe substrates by liquid phase epitaxy / N.V. Sochinskii, J.C. Soares, E. Alves [et al.] // Semiconductor Sci. and Technology. - 1996. - Vol. 11, No. 4. - P. 542-547.

48. Фистуль, В.И. Распад пересыщенных полупроводниковых твердых растворов / В.И. Фистуль. - М.: Металлургия, 1977. - 242 с.

49. Томашик, В.Н. Диаграммы состояния систем на основе полупроводниковых соединений AIFBVI / В.Н. Томашик, В.И. Грыцив. - Киев: Наукова думка, 1982. - 167 с.

50. Distinctive features of the magnetoresistance of degenerately doped n-InAs and theirinfluence on magnetic-field-dependent microwave absorption / A.I. Veinger, A.G. Zabrodskii, T.V. Tisnek, G. Biskupski // Semiconductors. - 1998. - Vol. 32, No. 5. - P. 497-503.

51. Reig, C. Low-pressure synthesis and Bridgman growth of HgMnTe / C. Reig, N.V. Sochinskii, V. Munoz // J. of Crystal Growth. - 1999. - Vol. 197. - P. 688-693.

52. Effect of exchange on interband magneto-absorption in zero gap HgixMnxTe mixed crystals / G. Bastard, C. Rigaux, Y. Y. Guldner [et al.] // J. Phys. France. -1978. - Vol. 39, No. 1. - P. 87-98.

53. Kaniewski, J.: Ph.D. Thesis - Warsaw, 1976, Institute of Physics, Polish Academy of Sciences. - P. 109.

54. Jaczynski, M. Influence of Exchange Interaction on the Quantum Transport Phenomena in HgixMnxTe / M. Jaczynski, J. Kossut, R.R. Galazka // Physica Status Solidi (B). - 1978. - Vol. 88. - P. 73.

55. Особенности осцилляций Шубникова-де Гааза в Mno.iiHgo.89Te / А.Е. Беляев, О.П. Городничий, Ю.Г. Семенов [и др.] // ФТП. - 1988. - Т. 22, № 2. - С. 335338.

56. The Oscillations in ESR Spectra of Mno.iiHgo.89Te in X- and Q-Bands / A.V. Shestakov, I.I. Fazlizhanov, I.V. Yatsyk [et al.] // Semiconductors. - 2018. - Vol. 52, No. 14. - P. 1817-1821.

57. Осцилляции интенсивности фотолюминесценции полумагнитного полупроводника HgixMnxTe в магнитном поле / Б.Л. Гельмонт, В.И. Иванов-Омский, И.Т. Постолаки, В.А. Смирнов // ФТП. - 1986. - Т. 20, № 3. - С. 508510.

58. Wang, Z. The effect of magnetic field on resistivity of Hgo.89Mno.iiTe in different temperature range / Z. Wang, W. Jie // J. of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed. - 2015. - Vol. 30. - P. 923-927.

59. Two-Dimensional Electron Gas in Semimagnetic Semiconductor HgMnTe with Inverted Bands / V.B. Bogevolnov, I.M. Ivankiv, A.M. Yafyasov, V.F. Radantsev // JETP. - 2001. - Vol. 92, No. 1. - P. 135-145.

60. Photoionization absorption and zero-field spin splitting of acceptor-bound magnetic polaron in p-type HgixMnxTe single crystals / Z. Liangqing, S. Jun, L. Tie [et al.] // J. of Appl. Phys. - 2012. - Vol. 111. - P. 083502.

61. Photoinduced magnetization effect in a p-type Hgi xMnxTe single crystal investigated by infrared photoluminescence / L. Zhu, J. Shao, L. Zhu [et al.] // Phys. Rev. B. - 2016. - Vol. 94. - P. 155201.

62. Температурная зависимость свойств магнитного полярона, связанного на акцепторе / Б.Л. Гельмонт, И.А. Меркулов, Ю.Ф. Рузина, И.Л. Бейнихес // ФТТ. - 1988. - Т. 30. - С. 2118-2127.

63. Adam, C.D. Bound magnetic polaron interactions in insulating doped diluted magnetic semiconductors / C.D. Adam, R.N. Bhatt, P.A. Wolff // Phys.Rev.B. -2002. - Vol. 65. - P. 235205.

64. Магнитные свойства твердых растворов в системе HgixMnxTe / Д.Г. Андрианов, Ф.А. Гимельфарб, П.И. Кушнир [и др.] // ФТП. - 1976. - Т. 10, № 1. - С. 111-115.

65. Андрианов, Д.Г. Исследование магнитных явлений в легированных полупроводниках: Диссертация - Москва, 1983, НИиПИ "Гиредмет". - С. 359.

66. Wang, Z. Magnetic properties of diluted magnetic semiconductor Hg0.s9Mn0.iiTe / Z. Wang, W. Jie // J. of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed. - 2015. -Vol. 30, No. 6. - P. 1130-1133.

67. Furdyna, J.K. Electrical, optical, and magnetic properties of Hgi xMnxTe / J.K. Furdyna // J. of Vacuum Sci. & Technology. - 1982. - Vol. 21. - P. 220-228.

68. Gaj, J.A. Relation of magneto-optical properties of free excitons to spin alignment of Mn2+ ions in Cdi xMnxTe / J.A. Gaj, R. Planel, G. Fishman // Solid State Communications. - 1979. - Vol. 29, No. 5. - P. 435-438.

69. Spin-glass state induced low field magnetization-step effect in a HgixMnxTe single crystal / L. Zhu, J. Shao, L. Zhu [et al.] // Physica Status Solidi (B). - 2016. - Vol. 253, No. 10. - P. 2015-2019.

70. Dynamics of the spin-glass freezing in semimagnetic semiconductors / Y. Zhou, C. Rigaux, A. Mycielski [et al.] // Phys. Rev. B. - 1989. - Vol. 40, No. 11. - P. 81118114.

71. Nesmelova, I.M. Effective Electron Mass in a MnxHgixTe System / I.M. Nesmelova // Semiconductors. - 2003. - Vol. 37, No. 11. - P. 1257-1258.

72. Nesmelova, I.M. Optical Absorption by Transitions between Subbands of Light and Heavy Holes in p-MnxHgixTe / I.M. Nesmelova, N.S. Baryshev, V.A. Andreev // Semiconductors. - 2002. - Vol. 36, No. 1. - P. 45-47.

73. Несмелова, И.М. Оптические свойства узкощелевых полупроводников / И.М. Несмелова. - Новосибирск: Наука Сиб. отд- ние., 1992. - 157 с.

74. Seeger, K. Semiconductor Physics / K. Seeger. - Springer Science & Business Media, 2013. - 514 p.

75. Пул, Ч. Техника ЭПР-спектроскопии / Ч. Пул. - Пер. с англ. под ред. А.В. Аникина. - М.: Мир, 1970. - 557 с.

76. Magnetic properties of GeixMnT ferromagnetic semiconductors doped with gadolinium / E.A. Zvereva, E.P. Skipetrov, O.A. Savelieva [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. - 2010. - Vol. 100. - P. 062040.

77. Electron Paramagnetic Resonance in Hgi-xMnxTei-ySey / D. Milivojevic, B. Babic

Stojic, M. Stojic [et al.] // Materials Science Forum. - 2000. - Vol. 352. - P. 255260.

78. Larson, B.E. Anisotropic superexchange and spin-resonance linewidth in diluted magnetic semiconductors / B.E. Larson, H. Ehrenreich // Phys. Rev. B. - 1989. -Vol. 39, No. 3. - P. 1747.

79. Electronic and magnetic properties of the diluted magnetic semiconductor Hgi-xMnxTei-ySeT / V.A. Kulbacninskii, P.D. Maryanchuk, I.A. Cnurilov [et al.] // Semiconductor Sci. and Technology. - 1995. - Vol. 10. - P. 463-468.

80. Magnetic susceptibility of semimagnetic semiconductors: The high-temperature regime and the role of superexchange / J. Spalek, A. Lewicki, Z. Tarnawski [et al.] // Phys. Rev. B. - 1986. - Vol. 33, No. 5. - P. 3407.

81. Magnetic phase diagram of Hgi-xMnxSe / R.R. Galazka, W.J.M. de Jonge, A.T.A.M. de Waele, J. Zeegers // Solid State Communications. - 1988. - Vol. 68, No. 12. - P. 1047-1050.

82. Moriya, T. Anisotropic Superexchange Interaction and Weak Ferromagnetism / T. Moriya // Phys. Rev. J.Archive. - 1960. - Vol. 120, No. 1. - P. 91.

83. The EPR spectrum in CdxHgi-xSe mixed crystals / K. Leibler, W. Giriat, Z. Wilamowski, R. Iwanowski // Physica Status Solidi (B). - 1971. - Vol. 47, No. 2. - P. 405-409.

84. Krenn, H. Optically Induced Magnetization in a Dilute Magnetic Semiconductor: Hgi-xMnxTe / H. Krenn, W. Zawadzki, G. Bauer // Phys. Rev. Letters. - 1985. -Vol. 55, No. 14. - P. 1510-1513.

85. Formation of photodiode structures in single crystals of manganese-mercury-tellurium / V.N. Ryzhkov, N.V. Aleeva, S.P. Chashchin [et al.] // J. of Optical Technology. - 2002. - Vol. 69, No. 12. - P. 904-906.

86. Effect of successive implantation of Ag+ (Cu+) and Xe+ ions on the recombination properties of CdxHgi-xTe crystals / M.I. Ibragimova, N.S. Baryshev, Y.V. Petukhov, K.I. B. // Semiconductors. - 1997. - Vol. 31, No. 7. - P. 666-668.

87. Kittel, C. Introduction to Solid State Physics 8th ed. / C. Kittel. - New York: Wiley, 2004. - 704 p.

88. Pippard, A.B. Magnetoresistance in Metals / A.B. Pippard. - New York: Cambridge University Press, 1989. - 253 p.

89. Киреев, П.С. Физика полупроводников / П.С. Киреев. - М.: Высш. школа, 1975. - 590 с.

90. Концентрационные аномалии намагниченности кристаллов HgSe:Fe / Н. Попенко, Б. Бекиров, И. Иванченко [и др.] // Письма в ЖЭТФ. - 2014. - Т. 100, № 4. - С. 272-275.

91. Nesmelova, I.M. Electrophysical properties of semimagnetic solid solutions Hgi-xMnxTe / I.M. Nesmelova, V.N. Ryzhkov, M.I. Ibragimova // Low Temp. Phys. - 2004. - Vol. 30, No. 11. - P. 904-907.

92. Electrical, optical, and magnetic properties of the promising semimagnetic

semiconductors manganese telluride-mercury telluride / I.M. Nesmelova, N.S. Baryshev, V.A. Andreev [et al.] // J. of Optical Technology. - 2002. - Vol. 69, No.

12. - P. 916-919.

93. The oscillations in ESR spectra of Hg0.7eCd0.24Te implanted by Ag+ at the X and Q-bands / A.V. Shestakov, I.I. Fazlizhanov, I.V. Yatsyk [et al.] // J. Semicond. -2018. - Vol. 39. - P. 052001.

94. Аскеров, Б.М. Электронные явления переноса в полупроводниках / Б.М. Аскеров. - М.: Наука, 1985. - 317 с.

95. Joshi, J.P. On the analysis of broad Dysonian electron paramagnetic resonance spectra / J.P. Joshi, S.V. Bhat // J. of Magn. Res. - 2004. - Vol. 168, No. 2. - P. 284-287.

96. Bastard, G. Magnetisation of HgixMnxTe alloys: a self consistent two-spin cluster model / G. Bastard, C.L. Lewiner // J. of Phys. C: Solid State Phys. - 1980. - Vol.

13, No. 8. - P. 1469-1479.

97. Гуревич, А.Г. Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках / А.Г. Гуревич. - М.: Наука, 1973. - 593 с.

98. Barnes, S.E. Theory of electron spin resonance of magnetic ions in metals / S.E. Barnes // Adv. in Phys. - 1981. - Vol. 30, No. 6. - P. 801-938.

99. Абрагам, А. Электронный парамагнитный резонанс переходных ионах / А. Абрагам, Б. Блини. - М.: Мир, 1970. - 652 с.

100. Orbach, R. Spin-lattice relaxation in rare-earth salts / R. Orbach // Proc. R. Soc. A. - 1961. - Vol. 264, No. 1319. - P. 458-484.

101. Glushkov, V.V. Anomalous Hall effect in MnSi: intrinsic to extrinsic crossover / V.V. Glushkov, I.I. Lobanova, V.Y. Ivanov, D. S.V. // JETP Letters. - 2015. -Vol. 101, No. 7. - P. 459-464.

102. Quantum Anomalous Hall Effect in HgixMnxTe Quantum Wells / C.X. Liu, X. Qi, X. Dai [et al.] // Phys. Rev. Lett. - 2008. - Vol. 101. - P. 146802.

103. Liu, C.X. The Quantum Anomalous Hall Effect: Theory and Experiment / C.X. Liu, S.C. Zhang, X.L. Qi // Annual Rev. Cond. Matt. Phys. - 2016. - Vol. 7. - P. 301-321.

104. Anomalous Hall effect in magnetic quantum wells / H. Buhmann, J. Liu, Y.S. Gui [et al.] // Proc. 15th Int. Conf. on High Magn. Fields in Semicond. Phys. - 2002. -P. 171.

Список публикаций автора

Статьи в рецензируемых научных изданиях, индексируемых в международных базах данных Web of Science

1. Shestakov A.V., The oscillations in ESR spectra of Hg0.76Cd024Te implanted by Ag+ at the X and Q-bands / A. V. Shestakov, I. I. Fazlizhanov, I. V. Yatsyk, I. F. Gilmutdinov, M. I. Ibragimova, V. A. Shustov, R. M. Eremina // Journal of Semicond. - 2018. - Vol. 39. - P. 052001.

2. Shestakov A.V., The Oscillations in ESR Spectra of Mn011Hg0 89Te in X- and Q-Bands/ A. V. Shestakov, I. I. Fazlizhanov, I. V. Yatsyk, M. I. Ibragimova, V. A. Shustov, N.M. Lyadov, R. M. Eremina // Semiconductors. - 2018. - Vol. 52. No. 14. - P. 1817-1821.

3. Shestakov A.V., Investigations of Magnetic Properties Hg0.865Mn0.135Te by the Electron Spin Resonance Method / A. V. Shestakov, I. I. Fazlizhanov, I. V. Yatsyk, M. I. Ibragimova, R. M. Eremina // IEEE Magnetics Letters. - 2020. -Vol. 11. - 2503505.

Статья в рецензируемом научном издании, индексируемая в базе данных РИНЦ

4. Ерёмина Р. М., Изучение магнитных свойств Hg0.865Mn0.135Te / Р.М. Ерёмина, А.В. Шестаков, И.И. Фазлижанов, И.В. Яцык, М.И. Ибрагимова // Казанский Физико-Технический Институт Имени Е.К Завойского. Ежегодник. - 2020. -Т. 2019. - С. 67-70.

Тезисы и материалы докладов на конференциях:

5. Shestakov A.V., Investigation of HgTe:Ag and HgSe:Cr by magnetic resonance method / A.V. Shestakov, I.I. Fazlizhanov, I.V. Yatsyk, V.A. Shustov, M.I. Ibragimova, R.M. Eremina // The Eight International Seminar On Ferroelastic Physics: Book Of Abstracts. - Voronezh. - 2015. - P. 103-104.

6. Shestakov A.V., Investigation of HgTe:Ag, HgSe:Cr by magnetic resonance method / A.V. Shestakov, I.I. Fazlizhanov, I.V. Yatsyk, V.A. Shustov, M.I. Ibragimova, R.M. Eremina // The XVI International Feofilov Symposium (IFS'XVI) on spectroscopy of crystals doped with rare earth and transition metal: Book Of Abstracts. - St. Petersburg. - 2015. - P. 136-137.

7. Shestakov A.V., Investigation magnetic properties of the mercury chalcogenides / A.V. Shestakov, I.I. Fazlizhanov, I.V. Yatsyk, M.I. Ibragimova, V.A. Shustov, R.M. Eremina // «12-я Зимняя молодёжная школа-конференция «Магнитный

резонанс и его приложения»: Материалы конференции. - С.-Петербург. -2015. - C. 139-142.

8. Шестаков А.В., Исследование магнитных свойств CdHgTe:Mn, Ag и HgSe:Cr / А.В. Шестаков, И.И. Фазлижанов, И.В. Яцык, В.А. Шустов, М.И. Ибрагимова, Р.М. Ерёмина // 17-я всероссийская молодёжная конференция по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике. - С.-Петербург. - 2015 - C. 17.

9. Shestakov A.V., Investigation magnetic properties of the mercury chalcogenides / A.V. Shestakov, I.I. Fazlizhanov, I.V. Yatsyk, M.I. Ibragimova, V.A. Shustov, R.M. Eremina // Abstracts of the «13-th International Youth School Conference «Magnetic resonance and its applications». - St.Petersburg. - 2016. - P. 131-133.

10. Shestakov A.V., Investigation magnetic properties of the mercury chalcogenides / A.V. Shestakov, I.I. Fazlizhanov, I.V. Yatsyk, M.I. Ibragimova, V.A. Shustov, R.M. Eremina // «Modern development of magnetic resonance»: Abstracts. -Kazan. - 2016. - P. 174-176.

11. Shestakov A.V., Investigation of magnetic properties CdHgTe:Ag and HgSe:Cr / A.V. Shestakov, I.I. Fazlizhanov, I.V. Yatsyk, M.I. Ibragimova, V.A. Shustov, R.M. Eremina // XIX International Youth Scientifics School "Actual problems of magnetic resonance and its application": Proceedings. - Kazan. - 2016. - P. 114-116.

12. Shestakov A.V., The oscillations of magnetization and derivative of microwave absorption in Hg0.76Cd024Te implanted with Ag+ ions / A.V. Shestakov, I.I. Fazlizhanov, I.V. Yatsyk, M.I. Ibragimova, R.M. Eremina // 20th International Conference On Surface Modification Of Materials By Ion Beams (SMMIB): Book of abstracts. - Lisbon. - 2017. - P. 115.

13. Shestakov A.V., The oscillations in ESR spectra of MnxHg1-xTe in X and Q-bands / A.V. Shestakov, I.I. Fazlizhanov, I.V. Yatsyk, M.I. Ibragimova, R.M. Eremina // Moscow International Symposium on Magnetism: Book of abstracts. - Moscow. -2017. - P. 876.

14. Shestakov A.V., The oscillations in ESR spectra of Hg0.76Cd024Te:Ag in X and Q-bands / A.V. Shestakov, I.I. Fazlizhanov, I.V. Yatsyk, M.I. Ibragimova, V.A. Shustov, R.M. Eremina // 25th International Symposium Nanostructures: Physics and Technology: Proceedings. - St.Petersburg. - 2017. - P. 289 - 290.

15. Shestakov A.V., Investigation of magnetic properties of Hg1-xMnxTe by ESR / A.V. Shestakov, I.I. Fazlizhanov, I.V. Yatsyk, M.I. Ibragimova, V.A. Shustov, R.M. Eremina // 19th International Conference on Extended Defects in Semiconductors: Book of abstracts. - Thessaloniki. - 2018. - P. 47.

16. Shestakov A.V., Magnetic properties temperature dependence of Hg0.865Mn0.135Te / A.V. Shestakov, I.I. Yatsyk, M.I. Ibragimova, R.M. Eremina // The 3rt International Baltic Conference on Magnetis: Abstracts. - Kaliningrad. - 2019. - P. 75.

17. Шестаков А.В., Исследование магнитных и транспортных свойств Hg0.865Mn0.135Te / А.В. Шестаков, И.И. Фазлижанов, М.И. Ибрагимова, М.А. Черосов, Р.М. Ерёмина // XI Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике: Материалы конференции.- СПбПУ, С.-Петербург. - 2019. - С. 6.

18. Shestakov A.V., Investigation magnetic properties Hg0.865Mn0.135Te / A.V. Shestakov, I.F. Gilmutdinov, I. I. Fazlizhanov, M.I. Ibragimova, R.M. Eremina // 10th International Conference on Fine Particles Magnetism: Electron abstracts book. - University of Oviedo, Gijon. - 2019. - P. 81.

19. Shestakov A.V., Investigations of Magnetic Properties Hg0.865Mn0.135Te by the Electron Spin Resonance Method / A.V. Shestakov, I.I. Fazlizhanov, I.V. Yatsyk, M.I. Ibragimova, R.M. Eremina // Book of Abstracts of the «28 International Symposium «Nanostructures: Physics and Technology» - Minsk. (On-line) -2020.

- P. 196.

20. Shestakov A.V. Features of the magnetic dependence of the Hall constant Mno.135Hg0 865Te / A.V. Shestakov, M.A. Cherosov, M.I. Ibragimova, R.M. Eremina // Book of Abstract of the «IEEE-AIM 2020-21» Moena (On-line) - 2021.

- P. 245.