radioelectronicsИзвестия высших учебных заведений России. РадиоэлектроникаJournal of the Russian Universities. Radioelectronics1993-89852658-4794Saint Petersburg Electrotechnical University10.32603/1993-8985-2018-21-2-55-59radioelectronics-221Research ArticleМИКРО- И НАНОЭЛЕКТРОНИКАMICRO- AND NANOELECTRONICSСпиновый фильтр на основе монооксида EuOSpin Filter Based on EuO MonoxideГоловневЮ. Ф.GolovnevYu. F.

Головнев Юрий Филиппович – доктор физико-математических наук, профессор кафедры общей и теоретической физики 

пр. Ленина, д. 125, Тула, 300026

Yury F. Golovnev – D.Sc. in Physics and Mathematics, Professor of the Department of General and Theoretical Physics 

125, Lenin Pr., 300026, Tula, Russia

physics.tspu@gmail.comНургулеевД. А.NurguleevD. A.

Нургулеев Дамир Абдулганович – кандидат физико-математических наук, доцент кафедры общей и теоретической физики 

пр. Ленина, д. 125, Тула, 300026

Damir A. Nurguleev – Ph.D. in Physics and Mathematics, Associate Professor of the Department of General and Theoretical Physics 

125, Lenin Pr., 300026, Tula, Russia

physics.tspu@gmail.comТульский государственный педагогический университет им. Л. Н. ТолстогоРоссияTula State Lev Tolstoy Pedagogical UniversityRussian Federation201828042018025559Copyright © Головнев Ю.Ф., Нургулеев Д.А., 20182018Головнев Ю.Ф., Нургулеев Д.А.Golovnev Y.F., Nurguleev D.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://re.eltech.ru/jour/article/view/221

. В основе работы спинового фильтра лежит возможность получения различной заселенности состояний со спинами "вверх" и "вниз" для свободных электронов. Однако в магнитном макроскопическом поле рассеяние на тяжелых атомах уменьшает заселенность в 106 раз. Для получения максимально возможной степени спиновой поляризации предлагается использовать ферромагнитный полупроводник EuO в составе сверхрешеток, например EuO–SrO. В статье обосновано создание спинового фильтра на основе сверхрешетки, составленной из нанослоев SrO и EuO. Показаны схема энергетических уровней ферромагнитного полупроводника EuO, расщепление 5d-уровней EuO кристаллическим полем; определено положение 4f 7 -мультиплета и энергия образования триплетного экситона.

The basis of spin filter operation is the possibility to obtain different population of states with spins up and down for free electrons. However, in a magnetic macroscopic field, scattering by heavy atoms reduces their population density by 106 times. To obtain the maximum possible degree of spin polarization it is proposed to use ferromagnetic EuO in semiconductor superlattices, e. g. EuO–SrO. The article substantiates the creation of a spin filter based on a superlattice composed of SrO and EuO nanolayers. The scheme of ferromagnetic semiconductor EuO energy levels is demonstrated as well as splitting of 5d EuO levels by crystal field. The position of 4f 7-multiplet and the energy of formation of triplet exciton are determined.

оксид европияферромагнитный полупроводниктриплетный экситонeuropium oxideferromagnetic semiconductortriplet excitonReferencesGerlach W., Stern O. Der experimentelle // Nachweis des magnetischen Moments des Silberatoms. Zeitschrift für Physik. 1921. № 8. P. 110–111.Gerlach, W., Stern, O. Der experimentelle. Nachweis des magnetischen Moments des Silberatoms. Zeitschrift für Physik. 1921, no. 8, pp. 110–111.Мотт Н. Ф., Месси Г. С. У. Теория атомных столкновений. М.: Мир, 1969. 756 с.Mott N. F., Massey H. S. W. The Theory of Atomic Collisions. 3rd ed. Oxford, Clarendon Press, 1969, 858 p.Кесслер И. Поляризованные электроны. М.: Мир, 1988. 367 с.Kessler J. Polarized Electrons. 2d ed. Berlin, Springer, 1985, 299 p.Клавсюк А. Л., Салецкий А. М. Формирование и свойства металлических атомных контактов // УФН. 2015. Т. 185, № 10. С. 1009–1030.Klavsyuk A. L., Saletskii A. M. Formation and Properties of Metallic Atomic Contacts. Physics-Uspekhi [Advances in Physical Sciences]. 2015, vol. 185, no. 10, pp. 1009 – 1030. (In Russian)Редкоземельные полупроводники: сб. ст. / под ред. П. Жузе, И. А. Смирнова. М.: Наука, 1977. 205 с.Redkozemel'nye poluprovodniki [Rare Earth Semiconductors]. Ed. by P. Zhuze, I. A. Smirnov. Moscow, Nauka, 1977, 205 p. (In Russian)Бамбуров В. Г., Борухович А. С. Монооксид европия для спинтроники. СПб.: Лань, 2015. 96 с.Bamburov V. G., Borukhovich A. S. Monooksid evropiya dlya spintroniki [Europium Monoxide for Spintronics]. SPb, Lan', 2015, 96 p. (In Russian)Метфессель З., Маттис Д. Магнитные полупроводники. М.: Мир, 1972. 406 с.Methfessel S., Mattis D. C. Magnetic Semiconductors. Berlin: Springer, 1968, 173 p.Тезисы 8-й Уральской конф. по спектроскопии, Свердловск, 19–21 мая 1975 г. / сост.: А. А. Самохвалов, Н. Н. Лошкарева. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1975. 118 с.Samokhvalov A. A., Loshkareva N. N. Tezisy 8-i Ural'skoi konf. po spektroskopii [Theses of the 8th Ural Conf. on Spectroscopy]. 19–21 May 1975. Sverdlovsk, UNTs AN SSSR, 1975, 118 p. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.