Optical-absorption spectra of ferromagnetic semiconducting HgCr₂Se₄ thin films

Summary

Measurements of the absorption spectra for thin films of HgCr₂Se₄ were made from 295 K to 25 K in the photon energy range from 0.5 eV to 2.5 eV. It becomes evident that there exists a broad absorption band with a maximum at about 0.93 eV at 295 K. This absorption band shows a red-shift phenomenon with decreasing temperature corresponding to the transition from the valence band to the narrow conduction band. Furthermore, we find out that there exist other transitions with energy gaps of 1.20, 1.47 and 1.90 eV at 295 K. As a result of this investigation we point out the possibility of making tunable lases from this material.

Riassunto

Si sono fatte misurazioni degli spettri di assorbimento di film sottili di HgCr₂Se₄ da 295 K a 25 K nell'intervallo di energia fotonica da 0.5 eV a 2.5 eV. Appare evidente che esiste un'ampia banda di assorbimento con un massimo a circa 0.93 eV a 295 K. Questa banda di assorbimento mostra uno spostamento nel rosso con la diminuzione della temperatura in corrispondenza della transizione dalla banda di valenza alla stretta banda di conduzione. Inoltre si trova che esistono altre transizioni con gap di energia di 1.20, 1.47 e 1.90 eV a 295 K. Come risultato di questa ricerca, si evidenzia la possibilità di costruire laser accordabili da questo materiale.

Резюме

Проведены измерения спектров поглощения для тонких пленок HgCr₂Se₄ в области температур от 295 до 25 К с жнергией фотонов от 0.5 до 2.5 зВ. Показано, что существует сирокая полоса поглощения с максимумом вблизи 0.93 зВ при 295 К. Жта полоса поглощения обнаруживает явление красного смещения с уменьшением температуры, соответсвующей переходу из валентной зоны в узкую зону проводимости. Кроме того, мы обнаружили, что существуют другие переходы 1.20, 1.47, и 1.90 зВ при 295 К. На основе проведенного исследования мы указываем на возможность создания перестраиваемых лазеров на жтом материале.