Магнитное упорядочение кислородосодержащих термодоноров в кремнии

Методика измерения магнитной восприимчивости (MB) с помощью весов Фарадея применена в комплексе с гальваномагнитными измерениями для изучения свойств кислородных термодоноров (ТД) в кремнии. Обнаружено появление парамагнитной и ферромагнитной составляющих МБ при температурах ниже 180$^{\circ}$C, коррелирующих с концентрацией ТД. Сравнительный анализ температурных зависимостей MB и концентрации свободных электронов свидетельствует об ответственности однократно заряженных ТД за парамагнитную составляющую MB. Нелинейные полевые зависимости MB объясняются магнитным упорядочением ТД в результате обменного взаимодействия между термодонорами, находящимися в скоплениях с локальной концентрацией $10^{18}{-}10^{20}$ см$^{-3}$. Аномальное уменьшение холловской подвижности в облученном электронами Si, содержащем ТД, интерпретируется как проявление электрической неоднородности материала, обусловленной скоплениями ТД. Из температурных зависимостей подвижности оценены размеры скоплений ТД ${R\lesssim10^{-5}}$ см.