Cd0,7Mn0,3Te kristalų liuminescencija magnetiniame lauke: linijos plotis, Landau kvantavimas ir krūvininkų efektinė masė

Anotacija

Cd_0,7Mn_0,3Te kristalų liuminescencija tirta 1,6–1,7 K temperatūroje magnetiniame lauke iki 7 T Voigto geometrijoje. Eksperimentiniai liuminescencijos maksimumo poslinkio magnetiniame lauke rezultatai rodo, kad spindulinio šuolio energijos magnetiniame lauke galimi aprašymai (aproksimacija vien pakaitinės s, p – d sąveikos nariu arba pilnas aprašymas, atsižvelgiant į narius dėl ciklotroninio ir savitojo sukininio suskilimų) negali tiksliai apibūdinti efektyvaus draudžiamų energijų tarpo kitimo visame magnetinių laukų intervale. Pilnasis rekombinacinės energijos aprašymas (su visais nariais) tiksliai apibūdina eksperimentines energijos vertes tik silpnuose magnetiniuose laukuose B < 2 T. Tuo tarpu taikant aproksimaciją vien pakaitinės s, p – d sąveikos nariu gaunamas geras sutapimas su eksperimento rezultatais esant stipresniems magnetiniams laukams (B > 4 T). Eksperimentiškai stebimam efektyviam draudžiamų energijų tarpo siaurėjimui aprašyti reikalinga didesnė pakaitinių konstantų N₀(α+β/3) vertė, kai B > 2 T. Linijos pločio (FWHM) priklausomybėje nuo magnetinio lauko įskaityti dE_g/dx = f(B) ir eksitoninio tūrio V_exc(B) mažėjimo reiškiniai, kurie nežymiai platina liuminescencijos liniją. Nustatyta, kad linijos (FWHM) išplitimas dėl magnetinių fliuktuacijų magnetiniame lauke mažėja pagal eksponentinę funkciją, kurios rodiklis yra magnetinio jono sukininių fliuktuacijų jėgos vertė. Iš Landau kvantavimo liuminescencijos spektruose apskaičiuota krūvininkų efektinės masės vertė m_e* = 0,104±0,007 ir rasta, kad šis parametras magnetiniame lauke didėja netiesiškai. Įvertinus neparaboliškumo ir juostų sąveikos įtaką nustatyta, kad šie reiškiniai nepaaiškina stebimo m_e*(B) augimo magnetiniame lauke.