МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА КРЕМНИЯ, ЛЕГИРОВАННОГО ПРИМЕСНЫМИ АТОМАМИ МАРГАНЦА

Зикриллаев Нурулло; Уголай Курбонова; Ғиёсиддин Мавлонов; Зоир  Кенжаев; Байрамбай  Исмайлов; Тимур  Исмаилов

Mualliflar

Fatxullaevich Muallif
Xasanovna Muallif
Haydarovich Muallif
Toirovich Muallif
Kanatbaevich Muallif
Baxramovich Muallif

Kalit so‘zlar:

kremniy , marganets, kirishma atomlari, diffuziya, nanoklaster, histerezis halqasi.

Abstrak

Annotatsiya. Kirish. Past haroratli muhitlarda (T=30 K) marganets kirishma atomlari bilan legirlangangan kremniy namunalarining magnit xususiyatlarini o‘rganish Ms=3,41·10^-3 emu/sm^-3 (to‘yingan magnitlanish), Mr. =4,24·10^-4 emu/sm^-3 (qoldiq magnitlanish) va Hc=158 Oe (majburiy kuch). Marganets kirishma atomlari bilan legirlangan kremniy namunalari asosida magnit sensorlar va spintronik qurilmalarni yaratish imkoniyati ko‘rsatilgan. Marganets kirishma atomlari bilan qo‘shilgan kremniy namunalarini yangi magnit yarimo‘tkazgich materiali sifatida ko‘rib chiqish mumkinligi ko‘rsatildi.

Usul va materiallar. Marganets kirishma aromlari bilan legirlangan kremniy namunalarining magnit xususiyatlari “Quantum Design MPMS-3 SQUID VSM” magnitometrida T = 30 K haroratda o‘rganildi. Tadqiqot natijalari shuni ko‘satdiki, past haroratlarda T < Tcr (Tcr - Kyuri harorati). Marganets kirishma atomlari bilan legirlangan kremniyning ko‘rsatilgan temperaturada ferromagnit xususiyatlarni namoyon qiladi.

Natijalar. T = 30 K past haroratda p-Si <B, Mn> namunalarining magnit xususiyatlarini o‘rganish ferromagnit holatning paydo bo‘lishini ko‘rsatdi. Ushbu tadqiqotlar shuni ko‘satdiki, marganets atomlarini kremniyga diffuziya qilish orqali yangi magnit sezgir yarim o‘tkazgich materialini olish mumkin. Olingan namunalarning magnit xossalari hosil bo‘lgan nanoklasterlardagi marganets atomlarining zaryadi va spin holatiga bog‘liqligi aniqlandi.

Xulosa. Marganets kirishma atomlarining (BMn₄) hosil bo‘lgan yuqori zaryadlangan nanoklasterlarining yuqori konsentratsiyasi va ularda parametrlar bilan T = 30 K da kuzatilgan ferromagnit holati ushbu materialdan spintronikada yangi turdagi qurilmalarni yaratishda foydalanish imkonini beradi.

Yuklashlar

Yuklab olish maʼlumotlari hali mavjud emas.

bibliografik havolalar

[1] Бахадырханов М.К., Исамов С.Б., Зикриллаев Н.Ф., Хайдаров К. Наноразмерная варизонная структура в кремнии с многозарядными нанокластерами // Микроэлектроника. 2013. Т. 42. № 6. С. 444-446.

[2] Таскин А.А., Тишковский Е.Г. Образование квазимолекул Se в кремнии легированном селеном. ФТП, 1998, т. 32, №11, с. 1306.

[3] Фистуль В.И., Казакова В.М., Бобриков Ю.А., Рябцев А.В., Абдурахманов К.П., Зайнабидинов С., Камилов Т.С., Утамурадова Ш.Б. О состоянии примесных ионов марганца в кремнии // Физика и техника полупроводников. – Санкт–Петербург, 1982.– Т. 16.– В.5– С. 939-941.

[4] Юнусов М. С. и др. О некоторых закономерностях электронного спектра примесных атомов d – элементов в кремнии. ФТП. 1995.т.4. с.714.

[5] Мирсагатов Р.М. Метасбильность центров марганца в твердых растворах кремний-германий. ФТП. 1992, в.3, с.427.

[6] М.К. Бахадырханов, С.Б. Исамов, Н.Ф. Зикриллаев., Х.М. Илиев, Г.Х. Мавлонов, С.В. Ковешников, Ш.Н. Ибодуллаев, Функциональные возможности кремния с нанокластерами атомов марганца. // Электронная обработка материалов. 2020. т. 56. № 2. С. 21-27.

[7] М. Bolduc, C. Awo-Affouda, A. Stollenwerk, M. B. Huang, F. G. Ramos, G. Agnello, and V. P. LaBella, Ферромагнетизм при температуре выше комнатной в Si, имплантированном ионами Mn. Physical Review B 71, 033302 (2005).

[8] С. Awo-Affouda, M. Bolduc, M. B. Huang, F. G. Ramos, K. A. Dunn, B. Thiel, G. Agnello, and V. P. LaBella, Влияние температуры отжига на структуру ферромагнитного кремния, имплантированного Mn, Journal of Vacuum Science and Technology, A 24, 1644 (2006).

[9] М.K. Bakhadyrkhanov, Kh.M. Iliev, G.Kh. Mavlonov, K.S. Ayupov, S.B. Isamov, S.A. Tachilin, Кремний с магнитными нанокластерами атомов марганца — новый класс фотомагнитных материалов, Technical Physics, M 64(3) 385 (2019).

[10] Liu Xingchong., Zhang Fengming. Ferromagnetism dependence on hole carriers in polycrystalline silicon films co-doped with Mn and B. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2009. p. 4103-4107.

[11] F.M. Zhang, Y. Zeng, J. Gao, X.C. Liu, X.S. Wu, Y.W. Du. Ferromagnetism in Mn-doped silicon. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2004. p. 216-218.

[12] Y.H. Kwon, T.W. Kang, H.Y. Cho, T.W. Kim. Formation mechanism of ferromagnetism in Si1-x Mnxdiluted magnetic semiconductors, Solid State Communications, 136 (2005) 257–261.

[13] Z.M. Saparniyazova., M.K. Bakhadyrkhanov., O.E. Sattorov., N. Norkulov., D. Zh. Asanov., Interaction between multiply charged manganese nanoclusters and sulfur atoms in silicon. Inorganic materials, 48(4), pp. 325-328, 2012.

[14] Z. A. Yunusov, S. U. Yuldashev, K. T. Igamberdiev, Y. H. Kwon, T. W. Kang, M. K. Bakhadyrkhanov, S. B. Isamov, N. F. Zikrillaev, Journal of the Korean Physical Society, Ferromagnetic States of p-type Silicon Doped with Mn, 64(10), 1461 (2014).

[15] Н. Ф. Зикриллаев, С. В. Ковешников, Левент Трабзон, Г. X. Мавлонов, Б. К. Исмайлов, Т. Б. Исмаилов, Ф. Э. Уракова., Электронная обработка материалов, Ферромагнитные свойства кремния, легированного атомами марганца. 2024, 60(3), 28–33.