We report measurements of the optical response of polycrystalline DyN thin films. The frequency-dependent complex refractive index in the near IR-visible-near UV was determined by fitting reflection/transmission spectra. In conjunction with resistivity measurements, these identify DyN as a semiconductor with an optical energy gap of 1.2 eV. When doped with nitrogen vacancies it shows free carrier absorption and a blue-shifted gap associated with the Moss-Burstein effect. The refractive index of 2.0 ± 0.1 depends only weakly on energy. Far infrared reflectivity data show a polar phonon of frequency 280 cm−1 and a dielectric strength of Δε=20.

1.
B. J.
Ruck
,
Nanomagnetism and Spintronics
(
World Scientific
,
2008
), pp.
193
221
.
2.
V. A.
Ivanov
,
T. G.
Aminov
,
V. M.
Novotortsev
, and
V. T.
Kalinnikov
,
Russ. Chem. Bull.
53
,
2357
(
2004
).
3.
P.
Larson
,
W. R. L.
Lambrecht
,
A.
Chantis
, and
M.
van Schilfgaarde
,
Phys. Rev. B
75
,
045114
(
2007
).
4.
C. M.
Aerts
,
P.
Strange
,
M.
Horne
,
W. M.
Temmerman
,
Z.
Szotek
, and
A.
Svane
,
Phys. Rev. B
69
,
045115
(
2004
).
5.
S.
Granville
,
C.
Meyer
,
A. R. H.
Preston
,
B. M.
Ludbrook
,
B. J.
Ruck
,
H. J.
Trodahl
,
T. R.
Paudel
, and
W. R. L.
Lambrecht
,
Phys. Rev. B
79
,
054301
(
2009
).
6.
K.
Senapati
,
M. G.
Blamire
, and
Z. H.
Barber
,
Nature Mater.
10
(
11
),
849
852
(
2011
).
7.
H.
Warring
,
B. J.
Ruck
,
H. J.
Trodahl
, and
F.
Natali
,
Appl. Phys. Lett.
102
(
13
),
132409
(
2013
).
8.
S.
Granville
,
B. J.
Ruck
,
F.
Budde
,
A.
Koo
,
D. J.
Pringle
,
F.
Kuchler
,
A. R. H.
Preston
,
D. H.
Housden
,
N.
Lund
,
A.
Bittar
,
G. V. M.
Williams
, and
H. J.
Trodahl
,
Phys. Rev. B
73
,
235335
(
2006
).
9.
F.
Leuenberger
,
A.
Parge
,
W.
Felsch
,
K.
Fauth
, and
M.
Hessler
,
Phys. Rev. B
72
,
014427
(
2005
).
10.
K.
Khazen
,
H. J.
von Bardeleben
,
J. L.
Cantin
,
A.
Bittar
,
S.
Granville
,
H. J.
Trodahl
, and
B. J.
Ruck
,
Phys. Rev. B
74
,
245330
(
2006
).
11.
C.
Mitra
and
W. R. L.
Lambrecht
,
Phys. Rev. B
78
,
195203
(
2008
).
12.
A.
Sharma
and
W.
Nolting
,
Phys. Rev. B
81
,
125303
(
2010
).
13.
M.
Ludbrook
,
I. L.
Farrell
,
M.
Kuebel
,
B. J.
Ruck
,
A. R. H.
Preston
,
H. J.
Trodahl
,
L.
Ranno
,
R. J.
Reeves
, and
S. M.
Durbin
,
J. Appl. Phys.
106
,
063910
(
2009
).
14.
H.
Yoshitomi
,
S.
Kitayama
,
T.
Kita
,
O.
Wada
,
M.
Fujisawa
,
H.
Ohta
, and
T.
Sakurai
,
Phys. Status Solidi
8
,
488
(
2011
).
15.
H.
Yoshitomi
,
S.
Kitayama
,
T.
Kita
,
O.
Wada
,
M.
Fujisawa
,
H.
Ohta
, and
T.
Sakurai
,
Phys. Rev. B
83
,
155202
(
2011
).
16.
H. J.
Trodahl
,
A. R. H.
Preston
,
J.
Zhong
,
B. J.
Ruck
,
N. M.
Strickland
,
C.
Mitra
, and
W. R. L.
Lambrecht
,
Phys. Rev. B
76
,
085211
(
2007
).
17.
J. H.
Richter
,
B. J.
Ruck
,
M.
Simpson
,
F.
Natali
,
N. O. V.
Plank
,
M.
Azeem
,
H. J.
Trodahl
,
A. R. H.
Preston
,
B.
Chen
,
J.
McNulty
,
K. E.
Smith
,
A.
Tadich
,
B.
Cowie
,
A.
Svane
,
M.
van Schilfgaarde
, and
W. R. L.
Lambrecht
,
Phys. Rev. B
84
,
235120
(
2011
).
18.
A. R. H.
Preston
,
S.
Granville
,
D. H.
Housden
,
B.
Ludbrook
,
B. J.
Ruck
,
H. J.
Trodahl
,
A.
Bittar
,
G. V. M.
Williams
,
J. E.
Downes
,
A.
DeMasi
,
Y.
Zhang
,
K. E.
Smith
, and
W. R. L.
Lambrecht
,
Phys. Rev. B
76
,
245120
(
2007
).
19.
S.
Pokrant
and
J. A.
Becker
,
Eur. Phys. J. D
16
,
165
(
2001
).
20.
N.
Sclar
,
J. Appl. Phys.
35
,
1534
(
1964
).
21.
G.
Busch
and
P.
Wachter
,
Helv. Phys. Acta
42
,
930
(
1969
).
22.
J. P.
Dismukes
,
W. M.
Yim
,
J. J.
Tietjen
, and
R. E.
Novak
,
J. Cryst. Growth
9
,
295
(
1971
).
23.
A.
Punya
,
T.
Cheiwchanchamnangij
,
A.
Thiess
and
W. R. L.
Lambrecht
in
MRS Proceedings
, edited by
W.R.L.
Lambrecht
,
A.
Ney
,
K.
Smith
,
H.J.
Trodahl
(
Mater. Res. Soc. Symp. Proc.
,
2011
), Vol.
1290
.
24.
TFCalc 3.5, Software Spectra Inc., (Portland, USA, 2011).
25.
O.
Vogt
and
K.
Mattenberger
, “
Chapter 114 Magnetic measurements on rare earth and actinide monopnictides and monochalcogenides
,” in
Lanthanides/Actinides: Physics I
, edited by Jr.
Karl A.
Gschneidner
,
LeRoy
Eyring
,
G.H.
Lander
and
G.R.
Choppin
(
Elsevier, Amsterdam
,
1993
), Vol.
17
, pp.
301
407
.
26.
D. R.
Lide
,
Handbook of Chemistry and Physics
, 88th ed. (
CRC Press
,
2008
).
27.
V.
Zelezný
,
I.
Fedorov
, and
J.
Petzelt
,
Czech. J. Phys.
48
,
537
(
1998
).
You do not currently have access to this content.