Etude magnéto-optique de (Ga,Mn)N et (Zn,Cr)Te
Institution:
Université Joseph Fourier (Grenoble)Disciplines:
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Abstract FR:
Ce travail traite de nouveaux semiconducteurs magnétiques dilués (DMS) pouvant avoir une température de Curie supérieure à l'ambiante: (Ga,Mn)N et (Zn,Cr)Te. Des études antérieures ont montré dans ces deux matériaux la même valence cf pour les ions de transitions et des propriétés ferromagnétiques (parfois paramagnétiques pour (Ga,Mn)N). Une étude magnéto-spectroscopique sur la transition interne d-d du Mn à 1,4 eV dans des couches de (Ga,Mn)N très diluées, moins de 0,1%, a permis de développer un modèle de champ cristallin pour Mn3+ (3cf) en introduisant un effet Jahn- Teller dynamique. Cette hypothèse du Mn dans la configuration cf est également valable pour les concentrations de quelques %. De plus, un dichroïsme circulaire magnétique au gap, en accord avec les mesures d'aimantation est observé: nous obtenons un DMS classique avec un couplage spin-porteurs, et un comportement paramagnétique. L'anisotropie mesurée est cependant plus faible que celle calculée à partir des paramètres spectroscopiques. Les mesures d'aimantation, de dichroïsme circulaire magnétique et d'effet Hall sur (Zn,Cr)Te ont montré des propriétés ferromagnétiques associées à un désordre important. Contrairement aux DMS classiques, le dichroïsme observé n'est pas dû à des transitions au gap mais à une bande profonde. L'état ferromagnétique n'est pas induit par des porteurs mais il est modulable : une conduction de type p obtenue après dopage par de l'azote supprime le ferromagnétisme, sans doute suite à un changement de la valence du Cr.