含锰 $\delta$ 层的半导体异质结构中的电荷不均匀性与输运

我们通过实验和理论研究了含有 Mn $\delta$ 层的半导体异质结构中无序、非线性屏蔽和磁性的影响，其中电荷载流子被限制在量子阱内，因此铁磁性和输运都是二维(2D)的，并且与体材料情况有本质区别。在金属性和绝缘性结构中观察到的电阻异常可以解释为显著铁磁关联的标志。绝缘样品被证明是最有趣的，因为它们可以为我们提供关于这些异质结构中铁磁性机制的宝贵见解。在低电荷载流子密度下，我们展示了无序和非线性屏蔽的相互作用如何导致二维输运通道中的载流子组织成由绝缘势垒分隔的电荷液滴。基于这种液滴图像并考虑磁关联效应，我们分析了这组液滴的输运性质，将其与实验数据进行比较，并发现模型计算与实验之间具有良好的一致性。我们的分析表明，在由 Mn $\delta$ 掺杂的二维异质结构中，电阻随温度变化中观察到的峰或肩状特征位于居里温度 $T_{C}$ 以下，这与三维情况不同，三维情况下该特征位于 $T_{C}$ 以上且接近 $T_{C}$。我们还讨论了我们的描述对理解所研究异质结构中铁磁性机制的意义。