Спиновая поляризация и ферромагнетизм в магнитоактивных областях кремния, легированного марганцем методом термической диффузии

Аннотация

УДК 537.62

DOI  https://doi.org/10.52577/eom.2026.62.3.24


Исследованы структура, магнитные свойства и спиновая поляризация в кремнии с термодиффузионно введенным марганцем. Особое внимание уделено морфологическим, структурным и магнитным характеристикам полученных наноструктур, а также оценке перспектив их применения в области кремниевой спинтроники. Определены основные магнитные параметры петли магнитного гистерезиса для образцов Si<B,Mn>, измеренные при комнатной температуре T = 300 K. Ключевыми факторами, влияющими на магнитные свойства, являются концентрация и распределение атомов марганца в решетке кремния. При условиях диффузии T = 1000–1050 °C и t = 60 мин достигается оптимальный компромисс между достаточной глубиной проникновения Mn и предотвращением агломерации или образования вторичных фаз. Результаты магнитометрических измерений показывают, что образцы Si<B,Mn> способны сохранять ферромагнитные свойства при 300 K, что делает данный материал весьма перспективным для применения в области кремниевой спинтроники.


Ключевые слова: кремний, спинтроника, диффузия, марганец, ферромагнетизм, магнитный гистерезис.

PDF