Systematická studie trendů optických vlastností při dopování (Ga,Mn)As manganem

Text

Prezentujeme systematickou studii optických vlastností epivrstev (Ga,Mn)As v širokém rozsahu možné dopovatelnosti MnGa. Syntéza materiálu byla optimalizována pro každé nominální Mn dávkování tak, aby výstupem byly filmy, jež jsou nejvíce blízké k uniformním nekompenzovaným mixovaným krystalům (Ga,Mn)As. Ve středním infračerveném absoprčním spektru jsme pozorovali široké maximum, jehož pozice vykazuje převažující modrý posuv se zvyšujícím se dopováním Mn. Ve viditelném rozsahu se s tímto zvýšením posouvá též peak magnetické kruhového dichroismu. Výsledky odpovídají popisu feromagnetického (Ga,Mn)As na základě teorie mikroskopických valenčních pásů. Poukazují též na to, že protikladné trendy v optických datech, jež byly v minulosti pozorovány na omezeném množství vzorků, nejsou obecně platné a nemohou sloužit jako experimentální podklad k prokázáni modelu příměsových pásů (impurity band model) feromagnetického (Ga,Mn)As.

Společná laboratoř opto-spintroniky FZÚ a Karlovy Univerzity byla zodpovědná za koncept práce, přípravu a růst vzorků, experimenty a teorii.

gmansa2.png
Popis
Změřená reflekční MCD data ve vzorcích s rozdílnou mocností epivrstvy (Ga,Mn)As a nominální dávkou Mn 1,5 % (a) a 12,5 % (b). (c) Teoretická mocnostní závislost MCD spektra při 1 % účinném dopování. (d) Transmisní a reflekční MCD měření v 7 % (nominálně) dopované 230nm (Ga,Mn)As samostatné epivrstvě.