Spin exchange dynamics in 4H SiC monocrystals with different nitrogen donor concentrations
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68378271%3A_____%2F23%3A00577456" target="_blank" >RIV/68378271:_____/23:00577456 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://doi.org/10.1063/5.0172320" target="_blank" >https://doi.org/10.1063/5.0172320</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1063/5.0172320" target="_blank" >10.1063/5.0172320</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Spin exchange dynamics in 4H SiC monocrystals with different nitrogen donor concentrations
Popis výsledku v původním jazyce
In this manuscript, we provide a comprehensive study of the spin coupling dynamics between conduction electrons and N donors in monocrystalline 4H SiC with concentrations of N donors from 10^17 to 5×10^19 cm^−3 by EPR and MW perturbation techniques at T=4.2–300 K. At low T, two triplets due to N donors in cubic (Nk) hexagonal (Nh) positions and triplet arisen from spin-interaction between Nh and Nk were observed in 4H SiC with Nd−Na≈10^17 cm^−3. A single S-line dominates the EPR spectra in all investigated samples at high T. It was established that this line occurs due to the exchange coupling of localized electrons (dominate at low T) and non-localized electrons (dominate at high T). Using the theoretical fitting of the temperature variation of S-line EPR linewidth in 4H SiC with Nd–Na≤5×10^18 cm^−3, the energy levels of 57–65 meV that correlate with the valley-orbit splitting values for Nk in 4H SiC monocrystals were obtained.
Název v anglickém jazyce
Spin exchange dynamics in 4H SiC monocrystals with different nitrogen donor concentrations
Popis výsledku anglicky
In this manuscript, we provide a comprehensive study of the spin coupling dynamics between conduction electrons and N donors in monocrystalline 4H SiC with concentrations of N donors from 10^17 to 5×10^19 cm^−3 by EPR and MW perturbation techniques at T=4.2–300 K. At low T, two triplets due to N donors in cubic (Nk) hexagonal (Nh) positions and triplet arisen from spin-interaction between Nh and Nk were observed in 4H SiC with Nd−Na≈10^17 cm^−3. A single S-line dominates the EPR spectra in all investigated samples at high T. It was established that this line occurs due to the exchange coupling of localized electrons (dominate at low T) and non-localized electrons (dominate at high T). Using the theoretical fitting of the temperature variation of S-line EPR linewidth in 4H SiC with Nd–Na≤5×10^18 cm^−3, the energy levels of 57–65 meV that correlate with the valley-orbit splitting values for Nk in 4H SiC monocrystals were obtained.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/EF16_019%2F0000760" target="_blank" >EF16_019/0000760: Fyzika pevných látek pro 21. století</a><br>
Návaznosti
I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2023
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Journal of Applied Physics
ISSN
0021-8979
e-ISSN
1089-7550
Svazek periodika
134
Číslo periodika v rámci svazku
14
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
11
Strana od-do
145702
Kód UT WoS článku
001082652600004
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85174801121