Коплак О. В. Електронна і ядерна спінова динаміка в напівпровідникових нано- та гетероструктурах

Дисертаційна робота об'єднує три напрямки експериментальних досліджень у рамках єдиної концепції використання спінів мікрочастинок для створення логічних пристроїв: а) квантовий комп'ютинг на ядерних спінах 29Si ізотопу кремнію, б) напівпровідникова неорганічна спінтроніка, в) органічна спінтроніка. Квантовий комп'ютинг (а) представлений дослідженнями процесів окиснення і пластичної деформації в ізотопно збагачених кристалах кремнію. Встановлено вплив надтонкої взаємодії на окиснення кремнію (магнітний ізотопний ефект). Розроблено принципи деформаційної ізотопної інженерії приповерхневих шарів кремнію. В якості напівпровідникових неорганічних гетероструктур (б) були досліджені гетероструктури InGaAs/GaAs/GaAs:Mn з квантовою ямою і феромагнітні кластери MnSb (41%) в кристалічній решітці GaSb (59%). У гетероструктурах InGaAs/GaAs/GaAs:Mn виявлено вплив феромагнітного упорядкування шару Mn на поляризацію фотолюмінесценції геометрично віддаленої квантової ями InGaAs завдяки поширенню хвильових функцій дірок в шар Mn. У тонких плівках GaMnSb вперше встановлено вплив концентрації дірок у провідній матриці GaSb на намагніченість насичення феромагнітних кластерів MnSb. В органічних напівпровідниках (в) (DOEO)4[HgBr4]·TCE були виявлені природні гетероструктури, що створюють бар'єри Шотткі і володіють антиферомагнетизмом завдяки локалізації в них носіїв заряду. В органічних напівпровідниках а'-(BEDT-TTF)2IBr2, збагачених ізотопом 13С і дейтерієм виявлено вплив ізотопного заміщення на температуру локалізації носіїв заряду (дірок). Розроблено нові напрямки ізотопної інженерії матеріалів спінтроніки та квантового комп'ютингу, а також встановлена роль дефектів структури і електронних процесів на поверхні і межах поділу гетероструктур у формуванні магнітних і електричних властивостей логічних пристроїв.