补充资料：半磁半导体

半磁半导体
semimagnetic semiconductor

半磁半导体semim眼netie semieonduetor一类新型半导体材料。又称稀磁半导体。通常为A卜二M，B型合金，由组分为普通半导体化合物AB和组分为磁性半导体MB组成，其中组分为x的磁性离子M无规则地占据A的子格点。由于这类材料中存在顺磁离子，具有彼强的局域自旋磁矩，与局域顺磁离子相联系的3d“电子和类s(导带)、类P(价带)能带电子之间的自旋与自旋相互作用结果，产生一种新的交换作用，称为sP一d交换作用，使半磁半导体具有与普通半导体截然不同的性质。自1978年国际上首次报道以来的近15年中，这方面工作已有很大的进展。 结构与组分典型的半磁半导体材料体系是A扩一二Mnx砂型合金，其中M扩离子无规地取代化合物A，理中部分11族的子格点。如宽能隙的Cd卜二Mn二Te(S，Se)、Znl一xMnxTe(S，Se)和窄能隙的Hg;一，Mn二Te(S，Se)等。稳定单相的Cd卜xMnxTe具有闪锌矿结构，组分x值可高达0.77;Cdl一xMnxS为纤锌矿结构，组分x上限为0.45;Znl一xMnxse则在x(0.30为闪锌矿结构，而在0.30正比于宏观体磁化强度M的平均场理论来描述改变了的载流子行为。有效g因子通过磁化强度M反映其与温度、组分和磁场的依赖关系。增强磁场和降低温度均能使交换作用贡献增强。窄能隙Hgl一二MnxTe在低温下甚至发生价带、导带朗道子能级的重叠并使朗道子能级次序发生变化。对Cdl一二Mn二Se:x二O时有效g因子g才=0.5，而x=0.1时，g*=170。有效g因子增强了两个量级。 ②反常大的磁光效应。磁离子对外磁场有很大的响应，如同外磁场的“放大器”，其振幅比普通半导体中磁光效应强102一103倍。最为突出的是宽能隙Cd卜xMn二Te(S，Se)在外磁场下的激子带发生巨大的塞曼分裂，从而导致带间范围显示很强的激子巨法拉第效应，较CdTe的法拉第旋转角大103倍。同时测量法拉第效应、磁反射谱和磁化强度，可精确地确定不同材料中表征交换作用贡献的交换积分常数。在n一Cdoo5Mnoo5Se中发现反常大的自旋反转拉曼散射斯托克斯位移，较Cdse的大两个数量级。同时还观察到与束缚磁极化子的形成有关的零场下斯托克斯移位。此外在A卜二Mn、砂系列Pbl_xMnxTe中还观察到与自由磁极化子形成有关的零场下自旋分裂。 ③SdH量子振荡的振幅与温度非单调反常依赖关系。n一Hg卜xMn，Te(Se)的振荡的振幅中包含与有效g因子有关的余弦因子，有效g因子随温度而变化。

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