Получение и исследование наноструктурированных гибридных материалов InSb-MnSb с высокими критическими температурами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, кандидат наук Алам Махмудул

• Алам Махмудул
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Алам Махмудул

СОДЕРЖАНИЕ

Список используемых символов и сокращений

Введение

Глава 1. Аналитический обзор литературы по тематике исследования

1.1. Спинтроника. Устройства и материалы спинтроники

1.2. Полупроводниковые материалы, обладающие магнитными свойствами. Соединения АШВУ и магнитные материалы на их основе

1.3 Антимонид индия

1.4 Антимонид марганца

1.5 Получение и свойства 1п8Ь, допированного Мп

Глава 2. Синтез поликристаллов и эвтектических композиций полупроводник - ферромагнитный полуметалл (1п8Ь-Мп8Ь)

2.1 Синтез поликристаллов 1п8Ь:Мп

2.2. Подготовка образцов и их структурные свойства

2.2.1. Рентгенофазовый анализ образцов 1п8Ь:Мп

2.2.2. Исследование структуры поликристаллов 1п8Ь:Мп прямыми методами

2.3. Методика исследования намагниченности. Подготовка образцов для проведения магнитных измерений

2.4. Методика исследования электрических и магнитотранспортных свойств 1п8Ь:Мп

Глава 3. Магнитные свойства 1п8Ь:Мп

3.1. Ядерный магнитный резонанс в 1п8Ь:Мп

3.2. Температурные зависимости намагниченности 1п8Ь:Мп

3.3. Магнитополевые зависимости намагниченности образцов 1п8Ь:Мп

Глава 4. Электрические и транспортные свойства 1п8Ь:Мп

4.1. Удельное сопротивление

4.2. Эффект Холла

4.3. Магнитосопротивление

Основные результаты и выводы Список литературы

Список используемых символов и сокращений Символы

а, Ъ, с параметры кристаллической решетки

I, d, h длина, ширина и толщина образца

Н напряженность магнитного поля

Нвн внешнее магнитное поле

На поле магнитной анизотропии

Не коэрцетивная сила

С постоянная Кюри

Еа энергия активации

g g-фактор

Jpd константа pJ-обменного взаимодействия

К плотность энергии анизотропии

кв (постоянная Больцмана

М намагниченность (статическая)

М0 начальная намагниченность

Meff намагниченность, определенная с помощью анализа результатов измерений магнитосопротивления

Мрм ферромагнитная составляющая намагниченности

МрМ парамагнитная составляющая намагниченности

Мрмо начальная намагниченность парамагнитной подсистемы)

М ом диамагнитная составляющая намагниченности

Ms saturation magnetization of ferromagnetic subsystem (намагниче-

ность насыщения ферромагнитной подсистемы

Mzfc намагниченность, определенная в режиме ZFC (см. ниже)

U н напряжение Холла

NMn общая концентрация марганца в образцах

Пмп концентрация атомов марганца, растворенного в кристалличе-

ской решетке

Прм концентрация пара- (суперпара) магнитных частиц

р спиновая поляризация

р, п концентрации дырок и электронов

7?0н и ЯаН нормальный и аномальный коэффициенты Холла

г, Б радиус и диаметр кластеров, соответственно

г средний радиус кластеров

£5 спин ионов марганца и спин дырки

(О Функция Бриллюена

Т температура

Тар, Т антиферромагнитный и ферромагнитные параметры взаи-

модействия

Ть температура блокировки

Тс температура Кюри

Тст температура Кюри, относящаяся к ферромагнитному переносу в

матрице ТпМпБЬ

эффективная температура

Т -1 пл температура плавления

Ти температура Нееля

Т яиЬ температура подложки

V средний размер частицы

Уш спин - независимая составляющая потенциала внутрикристалли-

ческого поля

Л; химический состав

а, у постоянные функции распределения температур блокировки

о И массовая доля Мп

5 среднеквадратичное отклонение радиуса кластера

Хо магнитная восприимчивость

Хрм магнитная восприимчивость парамагнитной составляющей

Ххрс магнитная восприимчивость, измеренная в (см. ниже) режиме

ц доля ферромагнитной фазы в общем объеме или массе образца

ц подвижность носителей заряда

Имп магнитный момент для атома Мп

магнетон Бора

/лп_ цр подвижность электронов и дырок

V объем элементарной ячейки

и аргумент функции Бриллюена

в угол дифракции

\ длина волны

р удельное сопротивление

Ря Холловское удельное сопротивление

Рон, Ран нормальная и аномальная составляющие Холловского удельного сопротивления Др

— магнитосопротивление Р

(р плотность

ф объемная доля магнитных частиц

М5 намагниченность насыщения

Сокращения

АЭХ аномальный эффект Холла

СЗМ сканирующая зондовая микроскопия

СЭМ сканирующая электронная микроскопия

РФА рентгенофазовый анализ

ГМС гигантское магнетосопротивление

РМП разбавленный магнитный полупроводник

МЛЭ молекулярно-лучевая эпитаксия

МГЭ металлорганическая газофазная эпитаксия ИК инфракрасный

СКВИД - (от англ. Superconducting Quantum Interference Device) сверхпроводящий квантовый интерферометр УИМП установка импульсных магнитных полей ЯМР ядерный магнитный резонанс ФМ ферромагнитный

ОМ оптическая микроскопия

ПМ парамагнитный

СП суперпарамагнитный

ZFC нагрев в присутствие магнитного поля предварительно охлаж-

денного в нулевом магнитном поле образца FC охлаждение образца в присутствии магнитного поля

РККИ - взаимодействие взаимодействие Рудермана-Киттеля-Касуи-Иосиды

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Получение и исследование наноструктурированных гибридных материалов InSb-MnSb с высокими критическими температурами»

Введение

В настоящее время быстро развивается новая ветвь электроники -спинтроника. В спинтронных устройствах манипуляции с информацией происходят посредством спина электрона. Поэтому приборы спинтроники будут обладать меньшим тепловыделением, увеличенным быстродействием и большей устойчивостью к ионизирующим излучениям по сравнению с приборами традиционной электроники. Так, получение структур состоящих из слоев с разными магнитными свойствами, чувствительных к внешнему магнитному полю, поляризующими по спину электрический ток, проходящий через них, и обладающими гигантским магнитосопротивлением, позволило резко увеличить плотность записи информации на магнитных носителях. Такие структуры используются в считывающих головках жестких дисков. Их интеграция непосредственно в элементарные ячейки памяти привела к созданию нового типа памяти — магнитной памяти со случайным доступом (М11АМ), устройства-прототиы которой показали свою эффективность.

Если прогресс спинтроники в хранении информации очевиден, то создание спинтронных устройств для ее обработки сопряжено с большими трудностями. Предполагается, что в таких устройствах особую роль будут играть материалы, обладающие одновременно полупроводниковыми и ферромагнитными свойствами, что позволит одинаково просто управлять как величиной электрического тока, так и спином электронов. Возможность манипуляции двумя параметрами тока вместо одного было бы существенным преимуществом приборов спинтроники перед традиционными электронными приборами. Одним из главных препятствий для активных разработок технологий создания спиновых фильтров, спиновых диодов, различных типов спиновых транзисторов и их широкого распространения служит то, что материалы, используемые в разработанных прототипах, в большинстве случаев имеют низкие значения температуры Кюри (Тс). Поэтому, для сохранения работоспособности при температурах, сопоставимых с комнатной, они требуют

охлаждения. Это подчеркивает важность поиска и глубокого исследования полупроводниковых соединений, обладающих ферромагнетизмом с Тс выше комнатной. Кроме того, для обеспечения высокого быстродействия такие материалы должны обладать высокоподвижными поляризованными по спину носителями тока и быть обеспеченными простыми и недорогими технологиями их получения.

Среди всего разнообразия спинтронных материалов пристальный интерес к полупроводникам, обладающим ферромагнетизмом, был вызван после сообщений в начале 90-х годов прошлого века о том, что некоторые соединения (Аш, Мп)Ву и (Аи,Мп)ВУ| могут быть ферромагнитными и с увеличением в них концентрации магнитных атомов (Мп) Тс может достичь комнатной температуры. К настоящему времени Тс наиболее перспективного в плане технологии получения соединения (Оа,Мп)Аз, относящегося к достаточно широко используемых в электронике материалам группы АШВУ, достигают 200 К. Эти результаты получены для многослойных наноструктур на основе (Са,Мп)А8, выращенных при неравновесных условиях с помощью молеку-лярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) - наиболее совершенного метода получения тонких слоев. Однако использование МЛЭ в широких масштабах затруднено из-за очень высокой стоимости оборудования, его обслуживания, а так же необходимости использования дорогих сверхчистых расходных материалов.

При использовании более дешевых методов для получения (А111, Мп)Ву были синтезированы материалы с высокими температурами Кюри, однако природа возникновения ферромагнетизма в них до конца не ясна и может быть связана, как с наличием обменного взаимодействия (различных типов) между атомами Мп, так и с образованием микро- и наноразмерных преципитатов ферромагнитных полуметаллов МпВу. Такие гибриды, состоящие из слаболегированной марганцем полупроводниковой матрицы, содержащей ферромагнитные включения МпВу со случайным или упорядоченным распределением, относятся к перспективными материалами спинтроники из-за

достаточно высоких значений их Тс. Например, сплавы СаА8:Мп-МпА8 обладают Тс=320 К. А структуры соединений АшВУ-Мп8Ь обладают Тс существенно выше комнатной (585 К).

Из всех полупроводниковых соединений АШВУ подвижность носителей заряда наибольшая у антимонида индия 1п8Ь. Этот материал широко используется в устройствах электронной техники и методы его синтеза разработаны достаточно полно, что обуславливает необходимость получения и исследования структурных, электрических и магнитных свойств сплавов 1п8Ь:Мп и определения степени влияния кластеров Мп8Ь на них, с целью определения перспективности использования гибридов 1п8Ь-Мп8Ь и создания устройств спинтроники.

Цель диссертационной работы

Целью данной диссертационной работы являлось получение сплавов 1п8Ь:Мп с растворимостью Мп в них превышающей равновесные значения и исследование их структурных, электрических и магнитных свойств и определения степени влияния на них преципитатов Мп8Ь.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Разработать методику получения 1п8Ь:Мп с помощью прямого синтеза исходных элементов из расплава.

2. Комплексными методами исследовать структурные, элементные и фазовые свойства, полученных образцов для определения возможности формирования разбавленного магнитного полупроводника 1п1.хМпх8Ь и микро- и нановк-лючений Мп8Ь.

3. Исследовать магнитные свойства в образцах 1п8Ь:Мп и построить качественную модель возникновения в них магнитных взаимодействий.

4. Провести комплекс исследований электрических и транспортных свойств 1п8Ь:Мп, качественно оценить их взаимосвязь с магнитными свойствами.

Научная новизна работы

1. Разработана методика синтеза объемных полупроводниковых поликристаллов InSb:Mn с почти на один порядок превышенным порогом равновесной растворимости Мп в InSb и температурой Кюри около 600 К, состоящих из двух фаз: основная матрица - РМП Ini_xMnxSb, микро- и нановключения - ферромагнитный полуметалл MnSb.

2. Показано, что магнитные свойства полупроводниковых образцов InSb:Mn обусловлены наличием трех подсистем: ферромагнитных и суперпарамагнитных включений MnSb микро- и нанометровых размеров, соответственно, являющихся причиной высокотемпературного ферромагнетизма и сопутствующего ему эффекта Гопкинсона, а также парамагнитных комплексов Мп (преимущественно, димеров), ответственных за возникновение ферромагнитного упорядочения при низких температурах (Т < 5 К) в основной матрице Ini_xMnxSb.

3. Установлено, что в образцах InSb:Mn спиновая поляризация носителей заряда достигает 27% при Т=1,6К и при низких температурах возрастает вклад спинзависимого рассеяния носителей заряда (дырок): наблюдается эффект Кондо, отрицательное магнитосопротивление, аномальный эффект Холла, проводимость реализуется за счет двух типов дырок: легких, с малой концен-

3 2

трацией и подвижностью ~ 10 см /(В с) и тяжелых с высокой концентрацией и подвижностью ~ 10 см2/(В с).

Положения, выносимые на защиту

1. Методика синтеза ферромагнитных полупроводниковых кристаллов InSb с повышенной растворимостью Мп, по сравнению с кристаллами полученными равновесными методами, содержащих микро- и нановключения MnSb.

2. Механизм формирования магнитных свойств образцов InSb:Mn в диапазоне температур 3 - 580 К.

3. Результаты исследований электрических и магнитотранспортных свойств в поликристаллах 1п8Ь:Мп в диапазоне температур 1,6-320 К и магнитных полей до 20 Тл и их анализа с помощью классических моделей проводимости: доминирующий механизм прыжковой проводимости, двух видов носителей заряда одного знака (дырок), спинзависимого рассеяния.

Практическая значимость работы

Режим синтеза полупроводниковых ферромагнитных сплавов 1п8Ь:Мп позволил получить объемные кристаллы с повышенным содержанием, растворенного в полупроводниковой матрице 1п8Ь марганца, и микро- и нановключения-ми высокотемпературного ферромагнетика Мп8Ь при этом других фаз системы 1п-Мп-8Ь, к которым относятся ферримагнетики 1пМп3 и Мп28Ь обнаружено не было. Результаты комплексных исследований магнитных, электрических и магнитотранспортных свойств, показывающие наличие в поликристаллах 1п8Ь:Мп высокоподвижных носителей заряда и появление ферромагнитного упорядочения во всей полупроводниковой матрице и высокой спиновой поляризации при низких температурах, позволяют судить о перспективности 1п8Ь:Мп как гибридных материалов полупроводник-ферромагнетик для создания спинтронных устройств: спиновых инжекторов и спиновых вентилей при условии совершенствования технологии их получения.

Достоверность результатов, представленных в диссертационной работе, обеспечена обоснованностью используемых методов и воспроизводимостью, проведено на представительном количестве экспериментальных данных, получено с использованием современных методик исследования: конфокальная, сканирующая зондовая, сканирующая электронная микроскопии, энергодисперсионный и рентгенофазовый анализ (в том числе с использованием синхро-тронного излучения), СКВИД - магнитометрия, исследования электрических и транспортных свойств в импульсных (до 20 Тл) и постоянных (до 6 Тл) магнитных полях в широком диапазоне температур. Экспериментальные результаты, качественные и количественные оценки основных физических параметров объ-

емных поликристаллов InSb:Mn хорошо согласуются с результатами, полученными ранее как для кристаллов, так и для пленок Ini_xMnxSb, синтезированных отличными от предложенного в диссертационной работе методами.

Апробация результатов работы: Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических мероприятиях: «Инновационные научно-технические разработки и направления их развития (Инновация - 2010, 2012)» Региональный семинар. Курск, 1314 апреля 2010 г., 18-19 апреля 2012 г., «Moscow International Symposium on Magnetism (MISM - 2011», Международная конференция. Москва, 21-25 августа 2011 г., «Физико-химические процессы в конденсированных средах и на межфазных границах (ФАГРАН-2012)» IV всероссийская конференция. Воронеж, 15-19 октября 2012 г., «Информационно-измерительные, диагностические и управляющие системы (Диагностика - 2013)» III Международная научно-техническая конференция. Курск, 12-14 мая 2013 г.

Личный вклад автора.

В постановке и проведении исследований по определению рационального режима синтеза исследуемых материалов, подготовки образцов к исследованиям, планировании экспериментов по исследованию магнитных, электрических и транспортных свойств, исследованию структурных свойств поликристаллов InSb:Mn, анализе экспериментальных результатов и подготовке работы личный вклад автора является определяющим. Все результаты, содержащиеся в данной работе, были получены либо самим автором, либо при его участии. В опубликованных в соавторстве работах его участие было определяющим в той части полученных результатов, которые нашли отражение в диссертации.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности.

В соответствии с областью исследования специальности 01.04.10 «Физика полупроводников» - область фундаментальной и прикладной науки и техники, включающая экспериментальные и теоретические исследования

физических свойств полупроводниковых материалов и композитных структур на их основе. Полученные научные результаты соответствуют пунктам 1, 2, 3, 6 и 16 паспорта специальности: «Физические основы технологических методов получения полупроводниковых материалов, композитных структур, структур пониженной размерности и полупроводниковых приборов и интегральных устройств на их основе», «Структурные и морфологические свойства полупроводниковых материалов и композитных структур на их основе», «Примеси и дефекты в полупроводниках и композитных структурах», «Электронный транспорт в полупроводниках и композиционных полупроводниковых структурах» и «Магнитные полупроводники».

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из списка сокращений и обозначений, введения, четырех глав и заключения. Общий объем диссертации составляет 128 страниц, включая 41 рисунок, 7 таблиц. Список цитируемой литературы включает 122 наименования. Основные результаты, представленные в диссертации, опубликованы в 8 научных трудах, из них 3 - в рецензируемых научных журналах.

Глава 1. Аналитический обзор литературы по тематике исследования. 1.1. Спинтроника. Устройства и материалы спинтроники.

Современная электроника основывается на использовании двух важных характеристик электрона: заряда и спина. Однако области их применения отличаются друг от друга. Заряд используется на всех этапах обработки информации, включая перенос, преобразование и хранение, в то время как спин электрона и коллективные магнитные явления, обусловленные его наличием, применяются только в процессе "запись-хранение-считывание". Широко используемый в настоящее время термин «спинтроника» подчеркивает важность и перспективность комбинирования зарядовых и спиновых эффектов в электронных устройствах, которое способно вывести электронику на качественно новый уровень. Под спинтроникой понимают междисциплинарную область исследований, включающую в себя материаловедение, химию, физику, а так же техническую составляющую создания новых материалов и приборов на их основе, способных эффективно управлять спиновыми степенями свободы. Управление спином подразумевает контроль направления спина отдельных носителей заряда (электронов или дырок), либо дополнительно контроль величины спина ансамбля частиц. Целью спинтроники является определение особенностей взаимодействия в твердых телах спина частицы и ее окружения и понимание того, как их можно использовать для создания и удержания в течение требуемого времени заданной спиновой поляризации системы частиц, а так же для детектирования ее текущего спинового состояния.

Создание спиновой поляризации или возникновение неравновесного спинового ансамбля может быть достигнуто несколькими способами. Традиционным путем является использование оптических методов, в которых поляризованные фотоны при взаимодействии поляризуют носители заряда в твердом теле [1]. Однако такой метод неприменим для массового создания устройств спинтроники из-за трудностей интеграции и миниатюризации оп-

тических компонентов. Один из многообещающих методов создания неравновесной спиновой поляризации, не требующий использования магнитного или оптического воздействия на среду, основывается на использовании спинового эффекта Холла [2-4]. Наиболее разработанным в плане практической реализации является метод, использующий инжекцию уже поляризованных по спину носителей заряда из магнитного электрода, при которой в образце создается неравновесный спиновый ансамбль. Скорость исчезновения такого

ансамбля определяется временем спиновой релаксации т, которое обычно со-

12 6 ставляет 10" с, но может достигать величины порядка 10" с [5]. Для устройств из кремния при температуре 60 К удалось достичь значения х « 5-10"

п

с и переноса поляризованных по спину электронов на расстояние до 0.35 мм [6].

Важным преимуществом спинтронных устройств является высокая скорость изменения спинового состояния системы (Ю"10 с и менее), что является аналогом переключения информационного сигнала из состояния логического нуля в состояние логической единицы (или наоборот) в традиционных цифровых устройствах электронной техники. В совокупности с очень низкими потерями энергии на изменение спина и возможностью за счет наличия гистерезиса запоминать и сохранять предыдущее логическое состояние длительное время без дополнительных затрат энергии появляется возможность создавать компоненты миниатюрных вычислительных устройств с чрезвычайно низким энергопотреблением [7]. К ним относятся ячейки магниторези-стивной памяти, спиновые диоды, спиновые полевые транзисторы, спиновые вентили, гальванические изоляторы, сенсоры магнитного поля, элементы квантового компьютера, логические наноэлементы, магнитные нейроны, спиновые микропроцессоры [4-16].

Охват материалов, перспективных в плане их применения в устройствах спинтроники очень широк [9]. От успешно применяющихся в системах хранения информации многослойных металлических пленок с гигантским маг-

нетосопротивлением (ГМС) [11, 12] до органических полупроводников, обладающих слабым спин-орбитальным взаимодействием, многообразием химических свойств и низкой стоимостью получения [15].

Одно из главных затруднений на пути внедрения спиновых компонентов в устройства обработки информации - это отсутствие материала-инжектора спин-поляризованных электронов, способного функционировать в температурных режимах аналогичных режимам обычных электронных устройств. Использование металлов Бе, Со и N1 ввиду их недостаточной структурной и электронной совместимости с полупроводниками не позволяет достичь требуемых значений спиновой инжекции. Создание вещества обладающего одновременно полупроводниковыми и ферромагнитными свойствами и структурно совместимого с традиционными материалами электронной техники является на настоящее время одной из главных задач спинтроники.

Свойства такого материала должны отвечать следующим требованиям

[17]:

1. Наличие ферромагнетизма, зависящего от концентрации носителей заряда. Это приводит к возможности управления им, например, допированием при изготовлении, или с помощью электрических полей в случае спиновых диодов.

2. Температура Кюри (Тс) должна быть не ниже 400 К, чтобы можно было использовать такой материал без решения задачи стабилизации температуры прибора.

3. Нечувствительность магнитных свойств к возможным отклонениям от равномерного распределения магнитных ионов в полупроводнике. Выполнение этого условия позволяет разработать технологию получения материала с воспроизводимыми свойствами.

4. Обменное поле свободных носителей заряда должно иметь величину достаточную для возникновения ГМС и эффекта туннельного магнетосопро-тивления.

5. Желательным является наличие значительного магнитооптического эффекта, что позволит дополнительно реализовывать оптическое считывание информации, записанной с помощью магнитного поля.

6. Время жизни магнитных квазичастиц должно быть достаточным для того, чтобы можно было управлять изменением направление спина отдельных частиц или их ансамблей с помощью оптических или электрических сигналов. То есть намагниченностью такого вещества можно будет управлять светом или электрическим током.

Самыми известными полупроводниками, способными обладать вышеуказанными свойствами являются соединения группы АШВУ, допированные марганцем [5, 7, 8, 18, 19]. Максимальное значение Тс= 185 К было получено на однослойных пленках (Са,Мп)А8 с содержанием Мп 12.5 % масс. [20], выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ). В нанопроволо-ках (Оа,Мп)Аз Тс достигала 200 К [21]. А в двухслойных наноструктурах Со2реА1/(Оа,Мп)Аз ионы Мп оставались поляризованными по спину вплоть до температуры 400 К [22]. Теоретические оценки Тс для полупроводников АшВу:Мп приведены в таблице 1. Однако более высокими значениями Тс обладают негомогенные (гибридные материалы), состоящие из полупроводниковой матрицы АШВУ (ваАв, 1п8Ь, 1пР, ваБЬ, 1пАб), содержащей структурно совместимые с ней включения ферромагнитных металлов МпВ (МпАв, МпБЬ, МпР), некоторые параметры магнитных и электрических свойств которых приведены в таблице 2. Такие материалы в настоящее время являются одними из наиболее перспективных для создания на их основе спинтроных устройств, функционирующих при температурах не меньших комнатной.[23]

Таблица 1. Оценка величины Тс для полупроводниковых соединений АШВУ, дотированных Мп 5 ат.% с различными концентрациями дырок. Вычисления выполнены с помощью теории среднего поля при условии, когда ферромагнитное взаимодействие возникает при участии дырок и может подавляется коллективными флуктуациями упорядоченных магнитных моментов [24].

Соединение Концентрация дырок, нм" Теоретическое значение Тс, К

AlAs 0.1 47

0.5 119

GaAs 0.1 41

0.5 115

InAs 0.1 15

0.5 41

AlSb 0.1 20

0.5 53

GaSb 0.1 19

0.5 85

InSb 0.1 11

0.5 36

AIP 0.1 94

0.5 121

GaP 0.1 60

0.5 45

InP 0.1 70

0.5 118

GaN 0.1 250

0.5 387

InN 0.1 240

0.5 423

Таблица 2. Некоторые магнитные и электрические свойства ферромагнитных

полуметаллов МпВУ.

Соединение Магнитное Тс, К Магнит- Удельное со- Постоянная

упорядоче- ный мо- противление Холла, Rx,

ние при мент на при Т=300 К, м3/Кл

комнатной атом Мп р, мОм-см

температуре в магнетонах Бора

MnSb ФМ 585 К [29] 3.5 [29] 0.187 [25] +2.6-1010[25]

MnAs ФМ 313 К [26] 3.4 [26] 0.06 [28] -4-Ю10[28]

MnP ФМ 291.5 [27] 3.69 [27]

1.2. Полупроводниковые материалы, обладающие магнитными свойствами. Соединения АШВУ и магнитные материалы на их основе

Большинство нелегированных полупроводниковых материалов, использующихся в современной электронике, при температурах близких к комнатной являются диамагнетиками [30]. Магнитными полупроводниками считаются материалы, для которых характерна сильная взаимосвязь магнитных и электрических свойств и, более того, магнитные взаимодействия в них осуществляется с участием свободных носителей заряда (как электронов, так и дырок) [31]. Однако термин «магнитный полупроводник» исторически применялся к чистым полупроводникам, обладающим магнитными свойствами. Для допированных магнитными примесями (чаще всего марганцем) полупроводников был предложен термин «разбавленный магнитный полупроводник» (РМП), подчеркивающий примесную природу их магнитных свойств. Краткая классификация материалов, относящихся к полупроводникам, обладающим магнитными свойствами, либо, используемых для формирования с полупроводниками гибридных структур со спиновой поляризацией приведена на рис. 1.

Из всего многообразия полупроводниковых неорганических соединений, которые могут состоять из двух, трех и большего числа элементов, значительный интерес привлекают к себе материалы с кристаллической структурой, характеризующейся тетраэдрической координацией атомов, как это имеет место в решетке алмаза. В качестве примеров таких алмазоподобных полупроводников можно привести бинарные соединения групп АШВУ, АПВУ1

X у—ч » , 7», 1 Г5-, \ * Цт-Ч IV у-ч V / Г~Л 1 А

(ваАв, 1п8Ь, В121е3 и др.) и тройные соединения группы А и 2 (ьаиел^, 2пОеР2, СиА182 и др.). Наибольший научный и практический интерес представляет первая группа А1ПВУ, которая в настоящее время являются важнейшими материалами полупроводниковой оптоэлектроники и СВЧ-техники [32].

(1-, 1- металлы и сплавы

(сплавы Гейслера)

Ферромагнетики

~ д

Магнитные полупроводники

СгВгз, ЕиУ1(0, 8, ве), Н(2п,С(1,Н8)Сг2У1(8, Бе),

СиСг2У14, ИеМпОз и др.

Магнитные полуметаллы

(Мп, Сг, №)У(БЬ, Ав, Р)

Разбавленные ферромагнетики

Разбавленные

ферромагнитные

металлы

АШВУ

Алмазоподобные РМП

на основе (ваАБ, 1п8Ь, 1пР, ОаБЬ, 1ПА5), А1^, 81, Ое и др.

Разбавленпые магнитные полу проводники (РМП)

Другие РМП

ТЮ2:Со, РЬ1.х.у8пхУуТе, РЬ1.х.уСахСгуТе ДР-

Рисунок 1. Классификация ферромагнетиков и магнитных полупроводников

а)

фооф

офо о фо о о о о оф

б)

о о о о оффо

оооо

В)

Рисунок 2. Схема магнитной структуры чистого полупроводника (а), ферромагнетика (б), РПМ с однородным распределением магнитной примеси (в) и РПМ с неоднородным распределением магнитной примеси (г).

Большим преимуществом алмазоподобных полупроводников является то, что многие из них образуют между собой изовалентные твердые растворы, что открывает дополнительные возможности для оптимизации параметров полупроводниковых приборов и позволяет добиться лучшего согласования физических характеристик различных компонентов электронной аппаратуры.

Соединения группы АШВУ являются ближайшими структурными и электронными аналогами кремния и германия. Их классифицируют по металлоидному элементу. Соответственно, различают нитриды, фосфиды, арсе-ниды и антимониды Соединения АШВУ кристаллизуются в решетке цинковой обманки кубического типа (сфалерит), за исключением нитридов со структурой гексагонального типа (вюрцит). [33]

Для соединений АШВУ характерен особый тип химической связи, называемый донорно-акцепторной. Из четырех ковалентных связей, которыми каждый атом встраивается в решетку, три образуются обобществлением валентных электронов атомов АШВУ, а четвертая связь осуществляется неподе-ленной парой валентных электронов атомов Ву. Образование этой связи соответствует энергетически выгодному переходу электронов от атома Ву в энергетическое состояние, общее для донора (атомов Ву) и акцептора (атома А111). В каждой ковалентной связи максимум электронной плотности смещен в сторону атома с более высокой электроотрицательностью (Ву). Благодаря такой поляризации связей, атомы А1" приобретают некоторый эффективный положительный заряд, а атомы ВУ - отрицательный.

Основным механизмом рассеяния носителей заряда, ограничивающим их подвижность, в полупроводниках АШВУ является рассеяние на оптических тепловых колебаниях решетки. Противофазное смещение соседних атомов, обладающих ионным зарядом приводит к появлению дипольного момента, который является эффективным центром рассеяния электронов и дырок.

В группе А1ПВУ 1п8Ь обладает наибольшей подвижностью электронов, которая к тому же, является рекордной среди всех полупроводников, поскольку увеличение атомной массы компонентов ведет к уменьшению амплитуды тепловых колебаний атомов, что, в свою очередь, приводит к уменьшению рассеяния носителей заряда на этих колебаниях. В том же направлении происходит ослабление ионной составляющей связи, то подвижность носителей заряда резко возрастает.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Алам Махмудул, 2013 год

Список литературы

1. Wolf S.A., Awschalom D.D., Buhrman R.A., et al. Spintronics: A Spin-Based Electronics Vision for the Future // Science. 2001. V. 294. № 5546. P. 1488-1495.

2. Kato Y.K., Myers R.C., Gossard A.C. and Awschalom D.D. Observation of the Spin Hall Effect in Semiconductors // Science. 2004. V. 306. № 5703. P. 19101913.

3. Pershin Yu.V., Sinitsyn N.A., Kogan A., et al. Spin polarization control by electric stirring: Proposal for a spintronic device // Appl.Phys.Lett. 2009. V. 95. №2. P. 022114.

4. Seki Т., Hasegawa Y., Mitani S., et al. Giant spin Hall effect in perpendicularly spin-polarized FePt/Au devices // Nature Materials. 2008. V. 7. № 2. P. 125-129.

5. Zutic I., Fabian J. and Das Sarma S. Spintronics: Fundamentals and applications // Reviews of Modern Physics. 2004. V. 76. № 2. P. 323-410.

6. Huang В., Monsma D.J., Appelbaum I. Coherent Spin Transport through a 350 Micron Thick Silicon Wafer. Phys. Rev. Lett. 2007. V. 99. №17. P. 177209.

7. Ando K. Seeking Room-Temperature Ferromagnetic Semiconductors // Science. 2006. V. 312. № 5782 P.1883-1885.

8. Ohno H. Making Nonmagnetic Semiconductors Ferromagnetic // Science. 1998. V. 281, № 5379 P.951-956

9. Иванов B.A., Аминов Т.Г., Новоторцев B.M., Калинников В.Т. Спинтроника и спинтронные материалы // Изв. АН Сер. хим. 2004. № 11. С. 2255-2303.

Ю.Ивановский A.JI. Магнитные эффекты в немагнитных sp-материалах, индуцированные sp-примесями и дефектами // УФН. 2007. Т. 177. № 10. С. 1083 -1105.

П.Гуляев Ю.В., Зильберман П.Е., Панас А.И., Эпштейн Э.М. Спинтроника: обменное переключение ферромагнитных металлических переходов при малой плотности тока // УФН. 2009. Т. 179. № 4. С. 359 - 368.

12. Ферт А. Происхождение, развитие и перспективы спинтроники // УФН. 2008. Т. 178. № 12. С. 1336- 1348.

13.McMichael R.D., Stiles M.D. A New Spin on the Doppler Effect // Science. 2008. V. 322. № 5900. P.386-387.

14.Prinz G.A. Magnetoelectronics // Science. 1998. V. 282. № 5394. P.1660-1663

15.Dediu V.A., Hueso L.E., Bergenti I. and Taliani C. Spin routes in organic semiconductors // Nature Materials. 2009. V. 8. № 9. P. 707-716.

16.Awschalom D.D. and Flatte M.E. Challenges for semiconductor spintronics // Nature Physics. 2007. V. 3. №3. P. 153-159.

17.Macdonald A.H., Schiffer P. and Samarth N. Ferromagnetic semiconductors: moving beyond (Ga,Mn)As //Nature Materials. 2005. V. 4. № 3. P. 195-202.

18.Jungwirth Т., Sinova J., Masek J. et al. Theory of ferromagnetic (III,Mn)V semiconductors // Reviews of Modern Physics. 2006. V. 78. № 3. P.809-864.

19.Тверьянович Ю. С., Ким Д. С., Руснак А. Н., Курочкин А. В. Влияние света на магнитные свойства полупроводников // Физика и химия стекла. 2005. Т. 31. №5. С. 769-796.

20.Novak V., Olejnik К., Wunderlich J. et al. Curie Point Singularity in the Temperature Derivative of Resistivity in (Ga,Mn)As // Phys.Rev.Lett. 2008. V. 101. №7. P. 077201.

21.Chen L., Yang X., Yang F., et. al. Enhancing the Curie Temperature of Ferromagnetic Semiconductor (Ga, Mn)As to 200 К via Nanostructure Engineering // Nano-letters. 2011. V. 11. issue 7. P. 2584 - 2589.

22.Nie S.H., Chin Y.Y., Liu W.Q. et.al. Ferromagnetic Interfacial Interaction and Proximity Effect in a Co2FeAl/(Ga,Mn)As Bilayer. // Phys. Rev. Lett. 2013. V. 111. issue 2. P. 027203 (5 pages).

23.Dietl T. A ten-year perspective on dilute magnetic semiconductor and oxides. // Nature Materials. 2010. V. 9. P. 965 - 974.

24.Jungwirth Т., Konig J., Sinova J. et al. Curie temperature trends in (III,Mn)V ferromagnetic semiconductors //Phys. Rev. 2002. V. 66. P. 012402.

25.Allen J.W., Stutius W. Electronic structure of transition metal monoantimonides: analogy to the transition metas // Sol. State. Comm. 1976. V.20. P. 561.

26.Bean C.P., Rodbell D.S. Magnetic disorder as a first-order phase transformation // Phys.Rew. 1962. V. 126. №1. P. 104.

27.Huber E.E., Ridgley D. H. Magnetic properties of a single crystal of manganese phosphide // Phys.Rev., 1964. V.135. №4A. P. A1033.

28.Berry J.J., Potashnik S.J., Chun S.H. et.al. Two-carrier transport in epitaxially grown MnAs // Phys. Rev. B. 2001. V. 64. P. 052408.

29.Rader O., Kimura A., Kamakura N. et.al. Exchange splittings of Mn- and Sb-derived states by spin-resolved valence-band photoemission of MnSb // Phys. Rev. B. 1998. V. 57. № 2. P. R689.

30.Вонсовский С.В. Магнетизм. - М: Наука. 1971. 1032 с.

31.Yihong Wu. Nanospintronics for data storage // Encyclopedia of nanoscience and nanotechnology. ed. Nalva S.H. ACP, USA, 2 004. Vol. 10. P. 1 - 50.

32.Бонч-Бруевич B.JI., Калашников С.Г. Физика полупроводников (2-е издание). -М.: Наука, 1990. 678 с.

33.Пасынков В.В., Сорокин B.C. Материалы электронной техники. - М.; Высшая школа, 1986.

34.Кикоин К.А. Разбавленные ферромагнитные полупроводники. Теория и эксперимент// Международная зимняя школа по физике полупроводников 2004. С.Петербург-Зеленогорск (27 февраля - 1 марта 2004), изд-во ПИЯФ РАН, с. 18-21.

35.Novak V., Olejnik К., Wunderlich, J. et. al. Curie Point Singularity in the Temperature Derivative of Resistivity in (Ga, Mn)As. // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 101. issue 7. P. 077201.

36.Ham M.-H., Yoon S., Park Y. Et.al. Electrical spin injection from room-temperature ferromagnetic (Ga,Mn)N in nitride-based spin-polarized light-emitting diodes. // J. Phys.: Cond. Mat. 2006. V. 18. issue 32. P. 7703.

37.Ruderman M.A. and Kittel C. Indirect Exchange Coupling of Nuclear Magnetic Moments by Conduction Electron. // Phys. Rev. 1954. V. 96. issue 1. P. 99 - 102.

38.Kasuya T. A Theory of Metallic Ferro- and Antiferromagnetism on Zener's Model. // Prog. Theor. Phys. 1956. V. 16. issue 1. P. 45 - 57.

39.Yosida K. Magnetic Properties of Cu-Mn Alloys. // Phys. Rev. 1957. V. 106. issue 5. P. 893 -898.

40.Моргунов Р.Б., Дмитриев А.И. Спиновая динамика в наноструктурах магнитных полупроводников (обзор)//ФТТ. 2009. т. 51. вып. 10. с. 1873 - 1890.

41.Zener С. Interaction between the d-Shells in the Transition Metals. II. Ferromagnetic Compounds of Manganese with Perovskite Structure // Phys. Rev. 1951. V. 82, p. 403.

42.Pavarini E., Koch E., Anders F., and Jarrell M. Correlated Electrons: From Models to Materials Modeling and Simulation Vol. 2. Forschungszentrum Julich. 2012. ISBN 978-3-89336-796-2 (http://www.cond-mat.de/events/correll2).

43.P.M. Krstajic, V.A. Ivanov, F.M. Peeters et.al. Ferromagnetism in Mn-Doped GaAs: The Kinematic Exchange. // J. Supercond. V. 16. Issue 1. P. 111-113.

44.0рлов А.Ф., Грановский А.Б., Балагуров JI.A. и др. Структура, электрические и магнитные свойства и природа ферромагнетизма при комнатной температуре в кремнии, имплантированном марганцем // ЖЭТФ. 2009. Т. 136. № 4. Р. 703-710.

V

45.Cervenka J., Katsnelson M.I. and Flipse C.F.J. Room-temperature ferromagnetism in graphite driven by two-dimensional networks of point defects. // Nature Physics. 2009. V. 5. № 11. P. 840- 844.

46.Zhao Y.-J., Picozzi S., Continenza A., et al. Possible impurity-induced ferromagnetism in II-Ge-V2 chalcopyrite semiconductors // Phys. Rev. B. 2002. V. 65. №9. P.094415.

47.Mahadevan P. and Zunger A. Room-Temperature Ferromagnetism in Mn-Doped Semiconducting CdGeP2// Phys.Rev.Lett. 2002. V. 88. №4. P. 047205.

48.Dietl T. High Temperature Ferromagnetism and Nano-Scale Phase Separations in Diluted Magnetic Semiconductors and Oxides // Acta Physica Polonica A. 2007. V. 111. № l.P. 27-47.

49.Kwiatkowski A., Wasik D., Kaminska M., et al. Structure and magnetism of MnAs nanocrystals embedded in GaAs as a function of post-growth annealing temperature//J.Appl.Phys. 2007. V. 101. №11. P. 113912.

50.http://www.ioffe.ru/SVA/NSM/Semicond/InSb/index.html

51.0bukhov S.A., Neganov B.S., Kiselev Yu.F. et.al. Low temperature resistance of p-InSb(Mn) // Cryogenics. 1991. V. 31. P. 874.

52.Han G.C., Ong C.K., Liew T.Y.F. Magnetic and magneto-optical properties of MnSb films on various substrates // J. Magn.Magn.Mater. 1999. V. 192. P. 233.

53.Teramoto I., Van Run A.M.J.G. The existence region and the magnetic and electrical properties of MnSb // J. Phys.Chem.Solids. 1968. V. 29. P. 347.

54.Singh P., Structure and growth of MnSb and MnBi thin films. Materials Letters. V. 7. 1988. p. 293- 298.

55.Гончаров B.C., Рыжковский B.M. Структурные и магнитные изменения в антимониде марганца при термобарических воздействиях // Письма в ЖТФ. 2001. т. 27. вып. 13. с. 39-43.

56.Новоторцев В.М., Кочура А.В., Маренкин С.Ф. и др. Синтез и магнитные свойства эвтектики системы InSb - MnSb // Журнал неорганической химии. 2011. т. 56. № 12. с. 2038 - 2044.

57.Albers W., Haas С. Band structure and the mechanism of electrical conduction in transition metal compounds // Physics Letters. 1964. V. 8. № 5. P. 300.

58.Braun W., Trampert A., Kaganer V.M. et. al. Endotaxy of MnSb into GaSb // J. Cryst. Growth. 2007. V. 301-302. P. 50.

59.Akinaga H., Mizuguchi M., Ono K., Oshima M. Room-temperature photoinduced magnetoresistance effect in GaAs including MnSb nanomagnets // Appl. Phys. Lett. 2000. V. 76. №18. p. 2600.

60.Mizuguchi M., Akinaga H., Ono K., Oshima M. Fabrication and magnetotransport properties of nanoscaled MnSb dots // J. Appl.Phys. 2000. V. 87. №9. P.5639.

61.Zhang H., Kushvaha S.S., Chen S. et.al. Synthesis and magnetic properties of MnSb nanoparticles on Si-based substrates // Appl.Phys.Lett. 2007. V. 90. P. 202503.

62.Mizuguchi M., Akinaga H., Ono K., Oshima M. Magnetic properties of MnSb granular films // J. Magn.Magn.Mater. 2001. V. 226-230. P. 1838.

63.Akinaga H. Magnetoresistive switch effect in metal/semiconductor hybrid granular filmsFextra huge magnetoresistance effect at room temperature // J. Magn.Magn.Mater. 2002. V. 239. P. 145.

64.Partin D.L., Heremans J., Thrush C.M. Indium antimonide doped with manganese grown by molecular beam epitaxy // J. Cryst. Growth. 1997. V. 156-157. P. 860870.

65.Аверкиев H.C., Гай В., Обухов С.А., Рогачев А.А. Гигантское отрицательное магнетосопротивление в одноосно деформированном антимониде индия, легированном марганцем // Письма в ЖЭТФ. 1984. Т. 40. №2. С. 45-47.

66.Henriques А.В., Obukhov S.A., Oliveira N.F.Yr., Sanina V.A. Giant negative magnetoresistance in a nonmagnetic semiconductor // Письма в ЖЭТФ. 1999. Т. 69. №5. С. 358-362.

67. Дашевский М.Я., Ивлева B.C., Кроль Л.Я. И др. Исследование поведения марганца в антимониде индия // ФТП. 1971. Т. 5. В. 5. С. 858-862.

68.Lee Р.А., and Ramakrishnan T.V. Disordered electronic systems // Rev. Mod. Phys. 1985. V. 57. issue 2. P. 287 -338.

69.Wojtowicz Т., Cywinski G., Lim W.L. et. al. Ini_xMnxSb - a narrow-gap ferromagnetic semiconductor // Appl. Phys. Lett. 2003. V.82. №24. P.4310.

70.Yanagi S., Kuga K., Slupinski Т., Munekata H. Carrier-induced ferromagnetic order in the narrow gap III-V magnetic alloy semiconductor (In,Mn)Sb// Physica E. 2004. V. 20. № 3-4. P. 333.

71.Tran T.L., Herfort J., Hatami F., et. al. Narrow-gap ferromagnetic semiconductors (In,Mn)Sb on GaAs (001): growth and properties. // Phys. Stat. Sol. C. 2009. V. 6. issue 6. P. 1492-1496

72.Wojtowicz Т., Lim W.L., Liu X. et.al. Growth and properties of ferromagnetic In^Mn^Sb alloys // Physica E. 2004. V. 25. issue 3-4. P. 325-332.

73.Wojtowicz Т., Furduna J. K., Liu X., et.al. Electronic effects determining the formation of ferromagnetic IIL-.Mn^V alloys during epitaxial growth // Physica E. 2004. V. 25. issue 2-3. P. 171-180.

74.Hollingswort J., Bandaru P.R. Increasing Mn substitution in magnetic semiconductors through controlled ambient annealing processes // Materials Science and Engineering B. 2008. V. 151. №2. P. 152.

75.Данилов E.C., Подольский B.B., Лесников В.П. и др. Ферромагнетики на основе алмазоподобных полупроводников GaAs, InSb, Ge и Si, пересыщенных примесями марганца или железа при осаждении из лазерной плазмы // ЖЭТФ. 2008. Т. 133. №1. С. 132-139.

76.Danilov Yu.A., Demidov E.S., Drosdov Yu.N. et.al. Ferromagnetism in epitaxial layers of gallium and indium antimonides and indium arsenide supersaturated by manganese impurity // J. Magn. Magn. Mat. 2006. V. 300. №1. P. e24.

77.Danilov. Yu.A., Zvonkov B.N., Kudrin A.V. et.al. Room-Temperature Ferromagnetism in (III,Mn)Sb Semiconductors // Diffusion and Defect Data Pt.B: Solid State Phenomena. 2012. V. 190. P. 109-112.

78.Ivanov V.A., Ugolkova E.A., Pashkova O.N., et. al. Ferromagnetism in dilute magnetic semiconductors and new materials for spintronics // J. Mag. Mag. Mat. 2006. V. 300. issue 1. P. e32-e36

79.Пашкова O.H., Саныгин В.П., Иванов В.А. и др. Синтез и свойства твердых растворов Ini_xMnxSb // Неорганические материалы. 2006. Т. 42. В. 5. С. 519 -522.

80.Новоторецев В.М., Захаров И.С., Кочура А.В. и др. Ферромагнетизм сплавов InSb с Мп // Журнал неорганической химии, Т. 51, №10. 2006. С. 1729-1733.

81.Ganesan К., Mariyappan S., Bhat H.L. Influence of magnetic clusters on electrical and magnetic properties of Ini.xMnxSb/GaAs dilute magnetic semiconductor grown by liquid phase epitaxy // Sol. St. Comm. 2007. V. 143. P. 272.

82.Ganesan K., Bhat H.L.Growth, magnetotransport, and magnetic properties of ferromagnetic (In,Mn)Sb crystals // J. Appl. Phys. 2008. V. 103. P. 043701.

83.Rednic L., Deac I.G., Dorolti E. et. al. Magnetic cluster developement in Ini-xMn^Sb semiconductor alloys // Central European Journal of Physics. 2010. V. 8. issue 4. P. 620-627.

84.Csontos M., Mihaly G., Janko B. et. al. Pressure-induced ferromagnetism in

(In,Mn)Sb dilute magnetic semiconductor // Nature Materials. 2005. V. 4. No. 6. P. 447 _ 449.

85.Parashar N.D., Rangaraju N., Lazarov V.K. et.al. High-temperature ferromagnetism in epitaxial (In,Mn)Sb films // Phys. Rev. B. 2010. V. 81. issue 11. P. 115321 (6 pages).

86.Feeser C.E., Lari L., Lazarov V.K., et.al. Structural and magnetic properties of epitaxial Ini_xMnxSb semiconductor alloys with x>0.08 // J. Vac. Sci. Technol. B. 2012. V. 30. No. 3.P. 032801.

87.Peters J.A., Rangaraju N., Feeser C., and Wessels B.W. Spin-dependent magnetotransport in a p-InMnSb/n-InSb magnetic semiconductor heterojunction // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 98. issue 19. P. 193506.

88.Raebiger H., Ayuela A., and von Boehm J. Electronic and magnetic properties of substitutional Mn clusters in (Ga,Mn)As // Phys. Rev. B. 2005. V. 72. issue 1. P. 014465.

89.Soo Y.L., Kim S., Kao Y.H. et.al. Local structure around Mn atoms in room-temperature ferromagnetic (In,Mn)As thin films probed by extended x-ray absorption fine structure // Appl. Phys. Lett. 2004. V. 84. issue 4. P. 481.

90.Jaeger C., Bihler C., Valliatis T. et.al. Spin-glass-like behavior of Ge:Mn // Phys. Rev. B. 2006. V. 74. issue 4. P. 045330.

91.Chakraborty A., Bouzerar R., Kettemann S., and Bouzerar G. Nanoscale inhomo-geneities: A new path toward high Curie temperature ferromagnetism in diluted materials//Phys. Rev. B. 2012. V. 85. issue 1. P. 014201.

92.Raebiger H., Hynninen Т., Ayuela A., and von Boehm J. Effects of Mn clustering on ferromagnetism in (Ga,Mn)As // Physica B. 2006. V. 376 - 377. P. 643 - 646.

93.Bergqvist L., Eriksson O., Kudrnovsky J., et. al. Magnetic Percolation in Diluted Magnetic Semiconductors // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 93. issue 13. P. 137202.

94. Y. Shon, S.-W. Lee, C.S. Park, et.al. Relevant, systematic variation of morphology and magnetism according to annealing in InMnP:Zn // Appl. Surf. Sci. 2007. V. 254. issue. 2. P. 494-498.

95.Meschel S.V., Kleppa O.J. Standard enthalpies of formation of some transition metal indium compounds by high temperature direct synthesis calorimetry // Journal of Alloys and Compounds. 2002. V. 333. issue 1-2. P. 91-98.

96.Liu W.E., Mohney S.E. Condensed phase equilibria in transition metal-In-Sb systems and predictions for thermally stable contacts to InSb // Materials Science and Engineering B. 2003. V. 103. issue 2. P. 189-201.

97.Саныгин В.П., Пашкова O.H., Филатов A.B., Новоторцев В.М. Растворимость марганца в закаленных образцах InSb // Неорганические материалы. 2010. т. 46. № 8. С. 901-906.

98.Darnell F.G., Cloud W.H., Jarrett H.S. X-Ray and Magnetization Studies of Cr-Modified Mn2Sb // Phys. Rev. 1966. V. 130. issue 2. P. 647-655.

99.Takahashi N., Shimotomai S., Ido H. J. Magnetic material having a flight of magnetization steps caused by temperature variation // Appl. Phys. 2005. V. 97. issue 10. P. 10M513.

100. Саныгин В.П., Пашкова O.H., Филатов A.B., Изотов А.Д. Новый ферромагнитный полупроводник InSb, легированный Мп и Zn // Неорганические материалы. 2011. т. 47. №9. С. 1029-1032.

101. Dean J. A., Lange's Handbook of chemistry, 15th ed. (McGraw-Hill, New York, 1999), pp. 4.30-4.34.

102. Allodi G., Banderini A., Renzi R.De., and Vignali C., HyReSpect: A broadband fast-averaging spectrometer for nuclear magnetic resonance of magnetic materials // Rev. Sci. Instrum. 2005. V. 76. issue 8. P. 83911.

103. Freeman A.J., Watson R.E., Magnetizm. edited G.T. Rado and H. Suhl (Academic, New York and London, 1965), Vol. 2A, p. 168.

104. Le Dang K., Veillet P., Beauvillian P., et. al. Nuclear magnetic resonance studies of MnSb multi-layered films // J. Phys.: Condens. Matter. 1989. V. 1. No. 35. P. 6153.

105. Pytlik L. and Zieba A. Magnetic phase diagram of MnAs // J. Magn. Magn. Mater. 1985. V. 51. issue 1-3. P. 199-210.

106. Podloucky R. Electronic Structure of MnSb // Solid State Communications. 1984. V. 50. No. 8. P. 763-767.

107. Okuda H., Senba S., Sato H. et.al. Electronic structure of MnSb and MnP // J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 1999. V. 101-103. P. 657 - 660.

108. Chen T., Charlan G.B., Keezer R.C. Growth of MnSb single crystals by pulling with a seed from nonstoichiometric molten solution // J. Cryst. Growth. 1977. V. 37. issue 1. P. 29-36.

109. Bean C.P., Linvingston J.D. Superparamagnetism // J. Appl. Phys. 1959. V. 30. P. 120S.

110. Takei W.G., Cox D.E., and Shirane G. Magnetic structures in the MnSb-CrSb system//Phys. Rev. 1963. V. 129. issue 5. P. 2008-2018.

111. Yu K.M., Walukiewicz W., Wojtowicz T. et.al. Effect of the location of Mn sites in ferromagnetic Gai.xMnxAs on its Curie temperature // Phys. Rev. B. 2002. V. 62. issue 20. P. 201303 (R).

112. Prasad S., Gajbhiye N.S. Magnetic studies of nanosized nickel ferrite particles synthesized by the citrate precursor technique // Journal of Alloys and Compounds. 1998. V. 265. issues 1-2. P. 87 - 92.

113. Loaec J. Thermal hysteresis of the initial permeability in soft ferrites at transition temperature // J. Phys. D: Appl. Phys. 1993. V. 26. issue 6. P. 963 - 966.

114. Ashizawa Y., Saito S., and Takahashi M. Temperature dependence of perpendicular magnetic anisotropy for c-plane-oriented MnSb sputtered films // J. Appl. Phys. 2002. V. 91. issue 10. P. 8240 - 8242.

115. Transport and magnetic properties of nanogranular metals. Aronzon B.A., Kapelnitsky S.V. and Lagutin A.S. in book Physico-Chemical Phenomena in Thin Films and at Solid Surfaces. Edited by L.I. Trakhtenberg, Sheng H. Lim, O.J. Ileg-busi, Publisher: Oxford : Academic Press, 2007. pp 582 - 633.

116. Шкловский Б.И., Эфрос A.JI. Электронные свойства легированных полупроводников. - М.: Наука. 1979. 416 С.

117. Zarand G., Моса С.P., Janko В. Scaling Theory of Magnetoresistance in Disordered Local Moment Ferromagnets // Phys.Rev.Lett. - 2005. - 94. - P.247202-1-4.

118. Timm C.J. Disorder effects in diluted magnetic semiconductors // J. Phys.: Condens. Matter. -2003. - 15. - P.R1865.

119. Abrikosov A. A. Fundamentals of the Theory of Metals - Amsterdam:North Holland). 1988.

120. Николаев C.H., Рыльков B.B., Аронзон Б.А., Маслаков К.И., Лихачев И.А., Пашаев Э.М., Черноглазов К.Ю., Семисалова А.С., Перов Н.С., Кульбачин-ский В.А., Новодворский О.А., Шорохова А.В., Храмова О.Д., Хайдуков Е.В., Панченко В.Я. Высокотемпературный ферромагнетизм Sii-xMnx пленок, полученных лазерным напылением с использованием сепарации осаждаемых частиц по скорости // ФТП. 2012. т. 46. вып. 12. С. 1546-1553.

121. Mihaly G., Csontos M., Bordacs S., Kezsmarki I., Wojtowicz T., Liu X., Janko B., Furduna J.K. Anomalous Hall Effect in the (In,Mn)Sb Dilute Magnetic Semiconductor // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 100. issue 10. P.107201-1-4.

122. Csontos M., Wojtowicz T., Liu X., Dobrowolska M., Janko B., Furduna J.K. Mihaly G. Magnetic scattering of spin polarized carriers in (In,Mn)Sb dilute magnetic semiconductor // Phys. Rev. Lett. 2005. V. 95. issue 2. P.227203-1-4.