Магнитные свойства кремния с примесными атомами марганца в критически низких температурах

Abstract

В данной работе ферромагнитные свойства кремния изучались путем введения атомов марганца в кристаллическую решетку методом низкотемпературной диффузии. Результаты исследований показали, что за счет введения атомов бора и марганца (Si<B, Mn>) в кристаллическую решетку кремния можно получить новый ферромагнитный материал с принципиально другими фундаментальными параметрами. В данной работе были изучены ферромагнитные свойства нанокластеров, образующихся в кристаллической решетке кремния при низкой температуре (Т = 1.8 К). Результат исследования показал, что кремний обладает ферромагнитными свойствами при этой температуре. Показано, что ферромагнитные свойства полученного нового магнитного материала на основе кремния зависят от типа проводимости кремния и связаны с проводимостью p-типа. Результаты исследования термостабильности нанокластеров, состоящих из внедренных атомов бора и марганца, образующихся в кристаллической решетке кремния, показывают, что нанокластеры термостабильны (t = 5 часов, T = 400 К). Если нанокластеры не появляются во входных атомах бора и марганца, образующихся в кристаллической решетке кремния – он не термостабилен. Теоретически расчеты показывают, что ферромагнитные свойства нанокластеров, образующихся в кристаллической решетке кремния, должны существовать даже при комнатной температуре (T = 300 K)