Лев С. Б. Поляризація спінів електронів у системах з подвійними бар'єрами та екситонні спектри в подвійних квантових ямах у напівмагнітних напівпровідниках

Дана робота присвячена дослідженню оптичних властивостей екситонів у подвійних квантових ямах і поляризації спінів електронів гетероструктурами з двома бар'єрами, побудованими на базі напівмагнітних напівпровідникових сплавів. У роботі теоретично досліджено зміну сили осциляторів оптичних переходів та зміну часу життя екситонів при перерозподілі зарядів у подвійних квантових ямах, викликану зовнішнім магнітним полем. Для систем подвійних квантових ям на базі CdTe знайдено параметри, за яких при певних значеннях зовнішнього магнітного поля в основному стані відбувається зміна локалізації екситону. У залежності від використаних магнітних і немагнітних домішок та їх розташування отримано ситуації, коли при зростанні поля в основному стані відбувається або перехід екситону з однієї ями до іншої як цілого, або основний стан переходить від просторово прямого (електрон і дірка в одній ямі) до довгоживучого непрямого (електрон і дірка в різних ямах) екситону. Досліджено систему напівмагнітних напівпровідникових квантових ям на базі ZnSe з домішками Mn в одній з ям і домішками Be і Mg у бар'єрах. Проаналізовано поведінку хвильових функцій та інтегралів перекривання від параметрів системи - концентрації домішок, ширини ям і бар'єрів. Досліджено діапазон значень ширини ям, при яких спостерігається перехід в основний стан довгоживучого непрямого екситону. Показано, що час життя екситону зростає на декілька порядків при переході від прямого до непрямого екситону, а також при збільшенні ширини між'ямного бар'єра. Досліджено залежності поляризації спінів носіїв у двобар'єрних системах, побудованих на базі гетеропереходів у напівмагнітних напівпровідникових сплавах від зовнішніх магнітного та електричного полів, параметрів бар'єрів, концентрації магнітних та немагнітних іонів домішок, концентрації носіїв, температури тощо. Визначено залежність ступеня поляризації спінів від відстані до гетероструктури при різних параметрах системи - часу спін-граткової релаксації, рухливості носіїв тощо.