Оптическая и магнитооптическая спектроскопия новых полупроводниковых ферромагнитных материалов, наноструктур и нанокомпозитов

Объекты исследования: слои Ga(In)MnAs, сформированные импульсным лазерным осаждением (ИЛО) и ионной имплантацией с последующим лазерным отжигом, а также слои Ga(In)Sb:Fe, полученные методом ИЛО. Цель: исследование свойств тонких слоев разбавленных магнитных полупроводников (РМП) Ga(In)MnAs и Ga(In)Sb:Fe, полученных разными методами, выявление особенностей их энергетического спектра и механизмов обменного взаимодействия, а также возможности реализации высокотемпературного ферромагнетизма (ФМ); разработка и реализация новых моделей спектральных эллипсометров (СЭ) и спектрального магнитоэллипсометра, основанных на методе бинарной модуляции поляризации. Изучены оптические и магнитооптические (МО) свойства слоев Ga(In)Sb:Fe, сформированных ИЛО. Установлено, что слои, являющиеся ферромагнетиками при концентрациях Fe больше 10 ат. %, содержат ФМ-матрицу Ga(In)₁₋ₓFeₓSb, но в них присутствуют посторонние магнитные фазы. Для получения однофазных слоев требуется усовершенствовать технологию ИЛО. Установлено, что слои GaMnAs, сформированные ИЛО и демонстрирующие ФМ-поведение ниже 80 K, состоят из слаболегированной парамагнитной матрицы, определяющей их транспортные свойства, и локальных ФМ-областей Ga₁₋ₓMnₓAs, формирующих МО-сигнал. Положение полос в МО-спектрах объяснено на основе VB-hole-модели ФМа в РМП. Показано, что импульсное лазерное осаждение может быть альтернативным методом получения гранулированных систем GaMnAs. На базе монохроматора МДР-41 создан действующий макет автоматического высокоточного СЭ с переключением ортогональных состояний поляризации, работающий в диапазоне 400 - 2200 нм. Использование в СЭ-призм Глана - Томпсона для сведения и разделения ортогонально поляризованных пучков позволяет существенно уменьшить размеры эллипсометрической приставки, располагаемой за выходной щелью монохроматора.