Exchange interaction between carrier spin and localited spin moments of magnetic ions near the semimetal-semiconductor transition

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Unsere jüngsten Untersuchungen der SdH-Oszillationen im schmallückigen semimagnetischen Halbleiter Hg1-x-yCdxMnySe haben gezeigt, daß die Hybridisierung der s-artigen und der p-artigen Elektronenwellenfunktionen in starkem Maße die Eigenschaften der Elektronenzustände modifiziert, welche die Austauschwechselwirkung bestimmen. Eine Folgerung ist, daß die einfache Beschreibung mit zwei unabhängigen Austauschkonstanten a und b, die in der Molekularfeld-Nährung abgeleitet wurden, nicht mehr gültig ist. Der bisher als immer negativ angenommene Austauschparameter a transformiert sich offenbar in eine Funktion a*, die von der Energielücke Eg und der Elektronenkonzentration n abhängig ist. Die Werte dieser Funktion variieren in weiten Grenzen: von positiven Werten a*xNo=0.15eV bis zu negativen Werten a*No=-0.28eV, die als typisch für breitlückige semimagnetische Halbleiter gelten. Damit läßt sich bis zu einem gewissen Grade die beträchtliche Streuung der Werte für die Austausch-Parameter erklären, die in schmallückigen semimagnetischen Halbleitern beobachtet wurden und die bisher üblicherweise der unvollständigen Kenntnis über die Kristallmagnetisierung zugeschrieben wurde. Ziel des Projekts ist die experimentelle Bestimmung der Funktion a* in schmallückigen semimagnetischen Halbleitern und die Modifizierung der theoretischen Beschreibung.