О доминирующем механизме безызлучательного возбуждения ионов марганца в II–VI полумагнитных полупроводниках

Легирование полупроводников группы II–VI и низкоразмерных структур на их основе марганцем приводит к эффективному тушению электро- и фотолюминесценции при условии, что энергия электронного возбуждения кристалла превышает энергию внутрицентрового перехода иона Mn$^{2+}$ $E_{\mathrm{Mn}}\approx$ 2.1 эВ. Тушение подразумевает эффективную передачу энергии от фотовозбужденного кристалла ионам Mn$^{2+}$. Возможны три механизма такой безызлучательной передачи энергии: диполь-дипольный, обменный и родственный ему механизм, связанный с $sp$–$d$ смешиванием. Хотя считается, что диполь-дипольный механизм малоэффективен из-за запрещенного внутрицентрового перехода у Mn$^{2+}$, а доминирующим является спин-зависимый обменный механизм, не все экспериментальные факты, накопленные к данному моменту, подтверждают этот вывод. В статье обсуждаются два экспериментальных подхода, позволяющих выявить доминирующий механизм передачи энергии ионам Mn$^{2+}$ и оценить парциальные вклады различных механизмов. Один из этих подходов связан с оптически детектируемым магнитным резонансом на одиночных полумагнитных квантовых точках, второй – с плазмонным усилением передачи энергии ионам Mn$^{2+}$ посредством диполь-дипольного взаимодействия.