Влияние обменного взаимодействия на энергетический спектр Hg$_{1-x}$Mn$_{x}$Te с ${\varepsilon_{g}>0}$ в магнитном поле

Методом туннельной спектроскопии в квантующем магнитном поле экспериментально исследован энергетический спектр зоны проводимости $p$-Hg$_{1-x}$Mn$_{x}$Te с ${\varepsilon_{g}>0}$. Исследования проведены в магнитном поле ${H\leqslant55}$ кЭ в широком диапазоне температур (${1.7\leqslant T\leqslant35}$ K), что позволило выделить вклад обменного взаимодействия зонных электронов с $3d^{5}$ электронами ионов Mn$^{++}$. Совместный анализ результатов, приведенных в настоящей работе, с данными, полученными ранее для Hg$_{1-x}$Mn$_{x}$Te с ${\varepsilon_{g}<0}$, позволил однозначно определить параметры обменного взаимодействия ${N_{0}\beta=(1.40\pm0.05)}$ эВ и ${r=\alpha/\beta=-(0.25\pm0.05)}$.
Показано, что в исследованных образцах $p$-типа уровень Ферми сдвигается вверх по энергии относительно потолка валентной зоны в отсутствие магнитного поля на величину порядка 10 мэВ при ${H=50}$ кЭ, ${T=4.2}$ K. Установлено, что в Hg$_{1-x}$Mn$_{x}$Te с ${\varepsilon_{g}< 200{-}250}$ мэВ уровни Ландау зоны проводимости $a_{n}$ и $b_{n}$ не меняются местами, т. е. влияние обменного взаимодействия не приводит к смене знака $g$-фактора электронов.