Высокоразрешающая спектроскопия рассеяния света на парных кластерах магнитных ионов / Чербунин Р.В., Литвяк В.М., Рыжов И.И., Кудинов А.В., Geurts J., Karczewski G.

Точное измерение сил обменного (межспинового) взаимодействия между магнитными ионамиимеет первостепенное значение для физики магнитосмешанных (полумагнитных, или разбавленныхмагнитных) полупроводников. Во-первых, межспиновые взаимодействия начинают оказыватьвлияние на магнитную восприимчивость, спиновую динамику, теплоперенос в этих системах уженачиная с малых концентраций магнитной компоненты ( x 001.0 ), то есть актуальны почти всегда.Во-вторых, при моделировании свойств – особенно для небольших концентраций - важны не тольковзаимодействия с ближайшим «магнитным» соседом, но и более слабые взаимодействия со вторыми,третьими и т.д. соседями. Закон ослаблениявзаимодействия с расстоянием между спинами позволяеттакже судить о фундаментальной природе (механизме)обменного взаимодействия. Поэтому исследователи вотуже около 40 лет изыскивают различные способыизмерить обменные константы. Особенно в дефицитеметоды, дающие информацию селективно по различнымтипам локальной координации ионов. В результатеимеющиеся данные по вторым и т.д. соседям весьмапротиворечивы.В настоящем исследовании показано [1,2], чтоселективная информация по первым нескольким сортампар магнитных ионов может быть получена методомрезонансного комбинационного рассеяния света (КРС).Достигнув в несколько раз более высокого спектральногоразрешения, чем наши предшественники, мы обнаружили(в экспериментах по множественному рамановскомупарамагнитному резонансу в квантовых ямах СdTe:Mn) десятки не известных ранее слабых линийКРС. Классификация этого многообразия позволила с беспрецедентной точностью ( 05.0 К)определить четыре различные характерные энергии, отвечающие четырем типам соседствамагнитных ионов: 22.5 J )1( K, 51.1 J )2( K, 16.1 J )3( K, (4) J 0.70 K. Для решения вопроса овлиянии деформации эпитаксиальной структуры на величины обменных констант мы планируемосуществить особое исследование. Тем не менее, очевиден методический потенциал полученногорезультата, в том числе применительно к другим семействам магнитосмешанных полупроводников,где также наблюдается рамановский парамагнитный резонанс.