Магнитооптические исследования экситонных спектров в магнитосмешанном кристалле Cd$_{1-x}$Mn$_{x}$S

Исследованы экситонные спектры и их магнитополевые расщепления для кристаллов Cd$_{1-x}$Mn$_{x}$S при ${x=0.001}$ и ${x=0.005}$. Установлено, что введение в кристалл CdS ионов (замещения) Мn$^{2+}$ приводит к увеличению параметра кристаллического поля $\Delta_{1}$ при практически неизменном значении параметра спин-орбитального взаимодействия ${\Delta_{2}=\Delta_{3}}$. Найдено, что обменное взаимодействие $3d$-иона Мn$^{2+}$ с электронами валентной зоны антиферромагнитно, уточнена величина константы взаимодействия. Обнаружено, что магнитополевое расщепление $B$-экситона в Cd$_{1-x}$Mn$_{x}$S не согласуется с имеющейся теорией гигантских спиновых расщеплений экситонных зон в гексагональных кристаллах. С целью согласования теории с экспериментом учтено влияние внутриэкситонного электронно-дырочного обменного взаимодействия на спиновые расщепления экситонных зон. Показано, что согласие может быть достигнуто при значении параметра электронно-дырочного обмена ${J=5}$ мэВ, известного из экспериментов по влиянию давления на экситонные спектры CdS, но не согласующегося с рядом других работ. Обсуждаются возможные пути улучшения взаимного согласования экспериментальных данных и теории.