Impurity-Semiconductor Band Hybridization Effects on the Critical Temperature of Diluted Magnetic Semiconductors
本文用蒙特卡罗模拟和相干势近似(CPA)方法研究了稀磁半导体的临界温度。在我们的模型中,磁性离子通过反铁磁交换作用$J$和静电作用$W$与载流子耦合.有效杂质势$J-W$控制磁性杂质和掺杂剂上的空穴电荷之间的杂化。我们发现,临界温度实质上取决于磁杂质上的空穴电荷。CPA的临界温度总是低于在蒙特卡罗模拟中获得的,尽管模拟结果中的所有趋势都在CPA计算中再现。最后,我们预测口袋的存在相分离的不稳定性接近载流子的带边。
2002-03-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
The enhancement of ferromagnetism in uniaxially stressed diluted magnetic semiconductors
本文提出了一种新的p型稀磁半导体铁磁相变温度$T_c$提高的机制。我们的预测是基于海森伯(固有的立方晶格的无畸变DMS)和伊辛(可适用于足够强的应力DMS)模型的比较研究,在随机场近似允许考虑到自旋-自旋相互作用的空间不均匀性。相图计算表明,伊辛模型中DMS-铁磁性存在的参数范围比海森堡模型中的大得多。
2003-04-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Comment on "Effects of Disorder on Ferromagnetism in Diluted Magnetic Semiconductors"
在最近的一封信中,Berciu和Bhatt从杂质带模型出发,提出了掺杂锰的III-V族半导体铁磁性的平均场论。我们表明,这种方法给出了一个非物理宽杂质带,因此是不合适的(镓,锰)作为含有1 - 5%的锰。我们还指出了一个微观的动机的符号变化的重叠积分的信。如果没有这种符号变化,就不能获得稳定的铁磁性。
2001-11-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Disorder Enhanced Spin Polarization in Diluted Magnetic Semiconductors
我们提出了一个稀磁半导体的理论研究,其中包括一个现实的主机能带结构内的自旋轨道耦合,并明确治疗由于随机取代Mn离子的无序的影响。自旋-轨道耦合通过混合价带中不同的自旋态降低了自旋极化,而Mn离子的无序增强了自旋极化,这是由于铁磁杂质团簇和杂质束缚态的形成。无序导致对形成杂质带以及与价带杂化的空穴载流子的大的影响。对于Mn掺杂0.01 < x < 0.04,系统是具有大有效质量和低迁移率的金属。
2007-02-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Ground-state properties and molecular theory of Curie temperature in the coherent potential approximation of diluted magnetic semiconductors
在相干势近似(CPA)下,利用价空穴自旋1/2描述和局域自旋与载流子的近藤耦合,研究了GaAs基Ⅲ-Ⅴ族稀磁半导体(DMS).我们计算的基态能量与杂质磁化强度的关系表明,铁磁性在低温下总是有利的。对于非常弱的近藤耦合,主半导体的态密度(DOS)没有太大的修改。只有当近藤耦合足够强时,杂质带才能在宿主带底产生。利用Weiss分子理论,我们预测了居里温度与近藤耦合和掺杂浓度$x$的线性关系,如果空穴密度与$x$成正比。
2005-12-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Magnetism in (III, Mn)-V Diluted Magnetic Semiconductors: Effective Heisenberg Model
利用有效Heisenberg模型研究了稀磁半导体(DMS)(Ga,Mn)As和(Ga,Mn)N的磁性,并通过第一性原理计算得到了交换参数。的有限温度特性的模型进行了数值研究,使用的方法的基础上的Tyablikov近似。该方法适当地结合了DMS中存在的位置无序的影响。由此得到的居里温度(Ga,Mn)As是在良好的协议与实验数据。由于渗流效应和非共线的磁性结构在较高的锰浓度,我们的计算预测(Ga,Mn)N非常低的居里温度相比,平均场估计。
2005-01-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Calculating the Curie Temperature reliably in diluted III-V ferromagnetic semiconductors
我们提出了一个半解析理论的居里温度在稀磁半导体,治疗无序的影响,正是在有效的海森堡哈密顿量,和自旋波动内的本地RPA。交换偶联来自浓度依赖性{ \it ab initio}估计。该理论给出了很好的协议与公布的数据退火样品的锰$_x$镓$_{1-x}$作为。我们预测的临界温度Mn $_x$ Ga $_{1-x}$ N低于掺杂GaAs,尽管较强的最近邻铁磁耦合。我们还预测了空穴浓度的依赖关系。
2004-05-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Monte Carlo Simulations of Doped, Diluted Magnetic Semiconductors - a System with Two Length Scales
用蒙特卡罗模拟方法研究了低浓度浅掺杂稀磁半导体的磁相图。我们发现,由于广泛的分布的相互作用强度,该系统表现出强烈的量子效应的磁有序相。一个离散的自旋模型,发现密切近似的量子系统,显示长的弛豫时间,并需要专门的集群算法更新自旋配置。一个代表性的系统的结果。
1999-12-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
A disordered RKKY lattice mean field theory for ferromagnetism in diluted magnetic semiconductors
我们发展了一个格子平均场论,考虑到空间波动与随机无序的磁性杂质位置和有限的平均自由程与低载流子迁移率相关的稀磁半导体中的铁磁有序。假设载体介导的间接RKKY交换磁性杂质之间的相互作用,我们发现大量的偏差,从广泛使用的连续齐纳模型Weiss平均场预测。我们的理论允许准确的分析预测Tc,并提供了一些观察到的异常,包括非布里渊函数磁化曲线,抑制低温磁化饱和,和Tc对电导率的依赖性简单的解释。
2003-05-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Clustering in disordered ferromagnets: The Curie temperature in diluted magnetic semiconductors
我们从理论上研究了杂质关联和磁团簇效应对稀磁半导体(如$\textrm{Ga}_{1-x}\textrm{Mn}_{x}\textrm{As}$)中长程铁磁有序的影响,采用了解析方法和直接的蒙特卡罗模拟。我们得到的铁磁转变温度$T_{c}$,它成为渐近精确的强无序,高度稀释(即小$x$)制度的解析公式。我们建立了杂质相关性对$T_{c}$只有很小的影响,中性相关的随机无序产生名义上最高的$T_{c}$。我们发现,铁磁顺序接近从高温顺磁侧通过一个随机的磁聚簇现象与逾渗转变的情况。
2006-02-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Suppression of carrier induced ferromagnetism by composition and spin fluctuations in diluted magnetic semiconductors
我们提出了一种方法来考虑空间(组成)和热波动的“无序”磁模型(如海森堡,伊辛)与给定的空间依赖性的磁自旋相互作用。我们的方法是基于引入波动分子场(而不是平均场)之间的自旋作用。自洽地导出了上述场的分布函数。在一般情况下,该函数不是高斯函数,后者的渐近性仅发生在足够大的自旋(磁性离子)浓度$n_i$。我们的方法允许导出的临界温度$T_c$的铁磁相变相对于上述波动的方程。我们将我们的理论应用于分析组分涨落对具有RKKY间接自旋-自旋相互作用的稀磁半导体(DMS)中$T_c$的影响。
2001-06-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Two-component approach for thermodynamic properties in diluted magnetic semiconductors
我们研究的可行性的一个简单的描述Mn离子在III-V族稀磁半导体(DMS)的两个物种(组件),动机的期望,Mn空穴交换耦合广泛分布,特别是低Mn浓度。我们发现,使用最近的数值平均场研究表明的分布,热力学性质(磁化强度,磁化率和比热)不能通过一个单一的耦合在一个均匀的模型,但可以很好地拟合由两个组件的模型与温度相关的数量的“强”和“弱”耦合自旋。这表明,一个两个组件的描述可能是一个极小模型的解释实验测量的热力学量在III-V DMS系统。
2002-01-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Half-metallic diluted antiferromagnetic semiconductors
在第一性原理电子结构计算的基础上,强调了稀磁半导体中存在半金属反铁磁性的可能性,这是亚铁磁性的一种特殊情况,具有补偿磁化.作为典型的例子,讨论了3d过渡金属离子对(V,Co)和(Fe,Cr)掺杂的II-VI族化合物半导体的电磁性质。
2006-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Reversible 300K Ferromagnetic Ordering in a Diluted Magnetic Semiconductor
报道了在稀磁半导体中发现300 K可逆铁磁有序.在"开"和"关"状态之间的室温铁磁性的切换实现在Co 2+:ZnO的晶格掺入和去除的原生n型缺陷,间隙Zn。光谱和磁性数据暗示了铁磁性的双交换机制。这些结果首次证明了在稀磁半导体中的可逆室温铁磁有序,并为在半导体传感器或基于自旋的电子器件中集成磁性和导电性提供了新的机会。
2004-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in Insulating, Doped Diluted Magnetic Semiconductors
我们报告的掺杂,稀磁半导体在低载流子密度(绝缘)制度的Monte Carlo研究结果。我们发现,该系统经历了一个转变,从高温下的顺磁体在低温下的铁磁体。然而,与均匀系统形成强烈对比的是,无序效应支配整个集体行为,导致非常非常规的性质,例如(1)不能用基于临界涨落的理论或基于在相图的任何重要部分上的自旋波分析的理论描述的磁化曲线;(2)远低于有序温度的磁化率的大峰值;(3)比热曲线指出了自旋为5/2的Mn离子的经典Heisenberg模型的不足。一幅磁极化子的图像似乎很好地描述了数据,并导致了一个处方,用于校正经典连续自旋模型的非物理结果的离散矢量模型。
2000-09-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Quasi-Two Dimensional Diluted Magnetic Semiconductors with Arbitrary Carrier Degeneracy
在广义平均场论的框架下,定义了二维稀磁半导体铁磁态产生的条件和铁磁态的特征。假定磁性杂质的RKKY相互作用。考虑了它们的空间无序排列和载流子简并度的温度变化。
2006-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Mean-field approach to ferromagnetism in (III,Mn)V diluted magnetic semiconductors at low carrier densities
我们提出了一个详细的研究,在平均场近似下,III-V族稀磁半导体的杂质带模型。这样的模型应该是相关的低载流子密度,下面和附近的金属-绝缘体过渡。位置无序的磁性杂质内的主机半导体示出具有可观察到的后果的磁化曲线的形状。低于临界温度的磁化强度是空间不均匀的,导致非常不寻常的温度依赖性的平均磁化强度以及比热。无序也被发现提高铁磁转变温度。不寻常的自旋和电荷输运的暗示。
2001-11-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay between carrier localization and magnetism in diluted magnetic and ferromagnetic semiconductors
局域自旋的存在对杂质半导体的量子局域化有很大的影响。与此同时,载流子介导的局部自旋之间的相互作用被载流子的局部化修改甚至停止。II-VI和III-V稀磁半导体的这些影响的相互作用进行了讨论。利用这种见解来解释复杂的电阻温度,磁场,和浓度的价带空穴(Ga,Mn)As的依赖关系。特别地,高场负磁电阻是由轨道弱局域效应引起的。居里温度附近的电阻最大值和相关的负磁阻被分配到破坏性的影响,预制的铁磁气泡的“反本地化”的影响驱动的无序修改的载流子-载流子相互作用。这些相互作用也解释了低温下电阻的增加。此外,电导自旋分裂和散射的自旋无序的敏感性可以解释电阻异常的矫顽场,外部和分子场的相对方向的变化。
2007-12-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and transport percolation in diluted magnetic semiconductors
具有局域载流子的稀磁半导体的铁磁相变必然是一个逾渗相变。在这项工作中,我们从理论上研究了这种磁渗流和样品的传输特性之间的相关性,包括同时传输渗流的可能性。我们发现非平凡的签名的系统的输运性质,包括有趣的非单调的温度依赖性的系统电阻率的磁性团簇。
2003-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Critical behavior of diluted magnetic semiconductors: the apparent violation and the eventual restoration of the Harris criterion for all regimes of disorder
使用大规模的蒙特卡罗计算,我们考虑强无序海森堡模型的立方晶格与丢失的网站(如在稀磁半导体,如Ga_{1-x} Mn_{x} As)。对于从弱到强稀释水平的无序,我们确定居里温度并计算临界指数nu,gamma,eta和beta发现,根据Harris准则,与纯海森堡模型的临界指数良好一致,其中没有无序成分。此外,我们发现,热力学量(例如,第二时刻的磁化每自旋)自平均在铁磁转变温度与相对波动趋于零,随着系统的大小。我们直接计算有效的临界指数T > T_{c},产生的值可能显着不同的纯系统的临界指数,特别是在存在强无序。最终,差异仅是明显的,并且当T非常接近T_{c}时最终消失。
2010-04-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of nanosized diluted magnetic semiconductors with band splitting
本文考虑了稀磁半导体薄膜和线的非均匀磁性的连续模型,并考虑了导致磁性杂质间接相互作用(例如通过RKKY机制)的载流子有限自旋极化。不同自旋取向的磁化强度和载流子浓度的空间分布(跨膜厚或线半径)以及平均磁化强度的温度依赖性被确定为非线性积分方程的解。
2009-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optical study of ZnO based diluted magnetic semiconductors
测量了ZnO:Co和ZnO:Ni薄膜的磁光特性。磁化强度测量表明,一些薄膜是顺磁性的,而另一些是铁磁性的。磁性圆二色性表明样品中含有的Zn_(1-x)Co_xO和Zn_(1-x)Ni_xO是顺磁性稀磁半导体。铁磁沉淀似乎是负责所观察到的铁磁行为。讨论了判断铁磁DMS的判据。
2002-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Amplification of the induced ferromagnetism in diluted magnetic semiconductor
考虑了由铁磁金属和稀磁半导体组成的平面结构的磁性(以[F. Maccherozzi,e. a.,物理学评论快报,101,267201(2008)])。在平均场论的框架下,我们证明了由于磁性杂质的间接相互作用,在近界面半导体区中的铁磁性金属引起的铁磁性的显著放大。这导致边界半导体区域中存在磁化的温度范围的显著扩展,这对于可能的实际应用可能是重要的。
2009-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Conversion of free magnetic polaron into vortex lattice in diluted magnetic semiconductors in quantizing magnetic fields
我们证明了在强(量子化)磁场中,稀磁半导体($A^2MeB^6$型,其中Me=Fe,Mn)中的“普通”自由磁极化子以与第二类超导体(Abricosov涡旋晶格)十分相似的涡旋晶格形式存在.由晶格尺寸小于或等于极化子局域半径的条件确定了这种晶格存在的外部参数(如外部磁场和温度)的范围。
2000-05-17 cond-mat.mtrl-sci
Hole states in wide band-gap diluted magnetic semiconductors and oxides
磁掺杂GAN和ZnO的光电发射和光学研究结果之间的令人困惑的分歧解释在一个广义的合金理论。结果表明,价带空穴与局域自旋的强耦合导致了带隙中的类Zhang-Rice态,使表观p-d交换积分符号反转,并使带隙随磁离子浓度的增加而增大.
2007-03-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Hole-hole correlation effects on magnetic properties of Mn$_x$III$_{1-x}$V diluted magnetic semiconductors
平均场论是研究Mn $_x$ III $_{1-x}$ V稀磁半导体载流子感生铁磁性的一个有用的出发点。这些系统的详细描述需要包括多体空穴系统中的相关性。本文讨论了巡游载流子之间的关联对Mn、$_x$ III、$_{1-x}$ V和磁性半导体量子阱的磁性的影响。所提出的结果是使用抛物线带近似,我们还得到了多体微扰技术,允许考虑在现实的半导体价带的空穴-空穴相关性。
2001-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth of diluted magnetic semiconductor Ge1-xCrxTe with high Cr composition
用分子束外延法在SrF_2衬底上生长了Ⅳ-Ⅵ族稀磁半导体Ge_(1-x)Cr_xTe(x=0.1)薄膜。原位反射高能电子衍射显示Ge_(1-x)Cr_xTe层在平面内具有六重对称性的条纹图案,这意味着Ge_(1-x)Cr_xTe [111]/SrF_2 [111]的外延生长。在反常霍尔效应测量中观察到一个明显的磁滞回线,这是由于宿主GeTe中强的自旋-轨道相互作用所致。居里温度随着Cr组分的增加而增加,直到200 K,但居里温度对空穴浓度没有明显的依赖性,这意味着Cr离子之间的铁磁相互作用的机制不同于Mn掺杂的稀磁半导体。
2016-02-29 cond-mat.mtrl-sci
Softening of Spin-Wave Stiffness near the Ferromagnetic Phase Transition in Diluted Magnetic Semiconductors
采用自洽格林函数方法,研究了稀磁半导体中自旋波刚度的温度依赖性。注意,格林函数方法同时包括空间和温度波动,这在传统的外斯平均场论中是不可能的。有趣的是,我们发现当接近临界温度时,硬度急剧软化,这似乎解释了扩散区样品磁化曲线的神秘急剧下降。
2006-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Diluted Magnetic Semiconductor at Finite Temperature
我们用自洽格林函数方法研究了稀磁半导体,该方法在有限温度下适当地处理了自旋波运动学。在较宽的参数空间范围内,用一个简单的公式可以得到临界温度。此外,磁化曲线随温度的变化是凹形的,这与通常的凸形形状有很大不同。最后,我们讨论了推广现有理论的可能性,包括现实的能带结构,电子关联和无序在一个系统的方式。
2004-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic interactions in IV-VI diluted magnetic semiconductors
本文研究了IV-VI稀磁半导体的磁性,探讨了材料晶体与电子结构对磁性离子间交换相互作用的影响,并介绍了利用多种实验技术测定交换参数的方法及材料技术的发展。
2023-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Energy Transport between Hole Gas and Crystal Lattice in Diluted Magnetic Semiconductor
实验研究了铁磁半导体中载流子与晶格之间的能量转移率随温度的变化。研究了100 nm厚的低温MBE生长的Mn_{x} Ga_{1-x}作为样品具有锰浓度x= 3.7%和4.0%。居里温度估计的峰值电阻率的温度分别为60 K和62 K。
2006-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Europium nitride: A novel diluted magnetic semiconductor
氮化铕是半导体的并且含有非磁性的Eu 3+,但是亚化学计量的EuN具有处于2+和3+电荷状态的混合的Eu。结果表明,在15- 20%EuN ~(2+)浓度附近,EuN是铁磁性的,居里温度高达120 K。3 + ~的极化遵循2+的极化,证实了EuN的铁磁性是固有的,因此EuN是一种新型的稀磁半导体。运输测量揭示了可能的交换机制。
2013-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Transport properties of diluted magnetic semiconductors: Dynamical mean field theory and Boltzmann theory
利用动力学平均场论和玻尔兹曼输运理论计算了稀磁半导体(DMS)的输运性质。在DMFT中,我们研究了态密度和直流电阻率,这是强烈的参数依赖性,如温度,掺杂,载流子的密度,和强度的载流子局部杂质自旋交换耦合。特征定性特征被发现区分弱,中间和强载流子自旋耦合,并允许定量确定的重要参数定义的铁磁机制。我们发现,自旋无序散射,束缚态的形成,以及少数自旋带的布居都在DMFT在不同的参数范围内的操作。我们还发展了一个补充玻尔兹曼输运理论散射屏蔽电离杂质。顺磁($T>T_c$)和铁磁($T<T_c$)状态之间的屏蔽性质的差异导致电阻率的温度依赖性(增加或减少),这取决于载流子密度,因为系统从顺磁相变为铁磁相。对于最佳掺杂的DMS样品,低于$T_c$的金属行为可以在Boltzmann理论中通过温度相关的屏蔽和载流子自旋极化的热变化来解释。
2005-03-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Dielectric Function of Diluted Magnetic Semiconductors in the Infrared Regime
我们提出了一个研究的金属(III,Mn)V稀磁半导体在红外区的介电函数。我们的理论方法是基于动力学交换模型的载体诱导(III,Mn)V铁磁性。的介电函数计算内的随机相位近似,在此金属制度,我们处理的无序效应微扰和热效应的平均场近似。我们还讨论了这种计算的影响载流子浓度测量从光学f-求和规则和分析的等离子体声子耦合模式的拉曼光谱。
2004-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism in Diluted Magnetic Semiconductor Heterojunction Systems
稀磁半导体(DMS),其中磁性元素取代了半导体晶格中的一小部分主体元素,当掺杂时可以变成铁磁性。在这篇文章中,我们讨论了半导体异质结系统中DMS铁磁性的物理性质。我们专注于机制,导致磁和磁阻特性依赖于掺杂分布,缺陷分布,栅极电压,和其他系统参数,原则上可以被设计,以产生所需的结果。
2002-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nitrogen defects and ferromagnetism of Cr-doped AlN diluted magnetic semiconductor from first principles
报道了用各种方法制备的Cr掺杂AlN稀磁半导体的居里温度高达900 K,这对于自旋电子学应用是令人兴奋的。据认为,N缺陷在实现良好样品的高温铁磁性方面起着重要作用。基于这些实验进展,我们采用全势密度泛函理论和超原胞方法研究了N缺陷对含N空位(VN)的(Al,Cr)N铁磁性的影响。计算结果与实验观察和实际掺铬AlN样品及其合成的事实相一致。我们的第一性原理研究结果对于阐明铁磁性的形成机制和开发高性能的掺铬AlN稀磁半导体材料具有重要意义。
2008-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Orbit Effects in Diluted Magnetic Semiconductors
我们提出了一个稀磁半导体的理论研究,治疗本地sp-d交换之间的相互作用J的巡回运营商和锰d电子在一个现实的能带结构,超越以前的平均场方法。在(Ga,Mn)As的情况下,我们发现,强交换势紧密结合附近的杂质网站的载流子。自旋轨道耦合被发现有更明显的影响自旋极化在弱耦合,这一功能可以利用磁输运。对于低掺杂区,我们预测自旋-轨道耦合分裂杂质带,可以诱导一个新的绝缘相。
2004-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Correlated Doping in Semiconductors: The Role of Donors in III-V Diluted Magnetic Semiconductors
我们调查的总能量的混合晶体(Ga,Mn)As共掺杂As,Sn,和Zn的组成依赖。使用从头计算LMTO-CPA方法,我们发现受体(Mn,Zn)和供体(Sn,反位As)的掺入之间的相关性。特别地,As_Ga的形成能降低约10%。0.1 eV,反之亦然。这导致(Ga,Mn)As的自补偿行为。
2003-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Effective Interaction Hamiltonian of Polaron Pairs in Diluted Magnetic Semiconductors
利用广义Hubbard型哈密顿量分析了稀磁半导体中束缚磁极化子(BMP)在各自磁极化产生的有效磁场作用下的磁相互作用.对于在两个站点的磁场具有相同的大小,但允许有任意方向的情况下,它示出,两个极化子的能量最小化的铁磁配置的载体自旋(在对比的情况下,类氢中心在半导体),如果极化子场足够强。构造了一个修正的海森堡型哈密顿量来描述系统的低能态。
2000-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Spin-Wave Relaxation in Diluted Magnetic Semiconductors within the Self-Consistent Green's Function Approach
本文采用自洽格林函数方法研究了稀磁半导体中自旋波弛豫过程。我们发现自旋波弛豫的趋势强烈地依赖于巡游粒子和杂质自旋密度的比值。对于Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相的密度比,即使热涨落增加,Γ(p)也减小。另一方面,在强耦合阶段,出现一个有趣的峰结构。我们讨论了我们的数值实验结果的影响。
2006-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Electric field control of magnetization dynamics in ZnMnSe/ZnBeSe diluted-magnetic-semiconductor heterostructures
我们表明,在稀磁半导体中的磁化动力学可以单独控制从静态磁化通过电场。在n型调制掺杂的(Zn,Mn)Se/(Zn,Be)Se量子阱中,通过施加栅压,磁性Mn ~(2+)离子的自旋-晶格弛豫(SLR)时间可调两个数量级.该效应是基于通过二维电子气(2DEG)为SLR提供额外的通道。负责的激子的巨大塞曼自旋分裂的静态磁化不受2DEG密度。
2006-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Charge and Magnetization Inhomogeneities in Diluted Magnetic Semiconductors
据预测,III-V族稀磁半导体可以表现出条纹状调制的磁化强度和载流子浓度。这种不均匀性是由于磁化强度对载流子浓度的强烈依赖性造成的。在朗道理论中,发现了低于居里温度的特征温度T*,使得低于T* 的平衡磁化显示出强烈非谐的调制。调制的波长和幅度随着温度的降低而上升,从T* 处的零开始。在T* 以上,平衡态是均匀的,但是电荷和磁化之间的耦合导致在畴壁中出现带电层。
2006-03-29 cond-mat.mtrl-sci
Influence of disorder on the ferromagnetism in diluted magnetic semiconductors
用解析方法研究了无序对稀相(III,Mn)V半导体铁磁相变的影响。小无序的制度,并提高临界温度的无序被发现在平均场近似和零温自旋刚度的分析。由于无序,铁磁有序态周围的自旋波涨落获得有限的质量。在大的载流子带宽,自旋波质量的平方变为负值,表示铁磁基态的击穿和非共线磁序的开始。
2001-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Spin relaxation in diluted magnetic semiconductors. GaMnAs as example
报道了在居里温度以上稀磁半导体中磁性杂质自旋弛豫的研究。研究了具有高浓度磁性杂质的系统,其中发生磁关联。发展的理论假设自旋弛豫的主要通道是移动载流子提供磁性杂质之间的间接相互作用。我们的理论模型支持的实验测量锰自旋弛豫时间的GaMnAs通过自旋翻转拉曼散射。结果表明,随着温度的升高,铁磁样品的自旋弛豫速率增大,并趋于顺磁样品的自旋弛豫速率。
2021-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Temperature and magnetization-dependent band-gap renormalization and optical many-body effects in diluted magnetic semiconductors
计算了典型稀磁半导体GaMnAs在最佳掺杂金属态下的库仑相互作用诱导的密度、温度和磁化强度依赖的多体带隙重整化随载流子密度和温度的变化.我们发现一个大的(约0.1 eV)带隙重整化,这是增强的铁磁过渡。我们还计算了杂质散射对带隙变窄的影响。我们认为,温度,磁化强度和密度相关的带隙重整化可以作为一个实验探针,以确定价带或杂质带的载流子铁磁性的性质。
2005-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Charge Transfer Excited State Contributions to Polarity Dependent Ferromagnetism in ZnO Diluted Magnetic Semiconductors
电荷转移电子结构和极性相关的高TC铁磁性的TM2+:ZnO DMS(TM2+ = 3d离子)之间的密切联系被证明。从电荷转移能预测的TM2+:ZnO DMS的3D系列的铁磁性趋势很好地再现了实验趋势。这些结果为理解n型和p型铁磁氧化物DMS提供了统一的基础。
2005-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Diluted magnetic semiconductors with narrow band gaps
我们提出了一种方法来实现稀磁半导体(DMS)的p型和n型载流子通过选择具有窄带隙的主机半导体。通过采用密度泛函理论和量子蒙特卡罗模拟相结合,我们证明了这样的半导体使用Mn掺杂的BaZn 2 As 2,它具有0.2 eV的带隙。此外,我们还发现了一种新的无毒DMS Mn掺杂BaZn_2Sb_2,其居里温度比Mn掺杂BaZn_2As_2的居里温度高,后者的居里温度在最近的实验中达到了230 K。
2016-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
EPR and ferromagnetism in diluted magnetic semiconductor quantum wells
受调制掺杂的CdMnTe量子阱中的电子顺磁共振(EPR)谱的最新测量的启发,[F. J. Teran { \it et al.},物理修订信函{ \bf 91},077201(2003)],我们发展了准二维稀磁半导体(DMS)中集体自旋激发的理论。我们的理论解释了在这些实验中发现的Mn离子的局部矩和巡回电子自旋之间的集体耦合的结果的巨大的奈特位移。我们用这个理论来讨论(II,Mn)VI量子阱中的铁磁性的物理,并推测它可能在n型调制掺杂系统中观察到的温度。
2003-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Exploration of oxide-based diluted magnetic semiconductors toward transparent spintronics
综述了近年来由透明铁磁体的组合发现所引发的氧化物基稀磁半导体(DMS)领域的研究进展。与传统的化合物半导体相比,氧化物半导体作为DMS的主体的可能的优点进行了描述。鉴于在这一领域的最新报道,确定新的铁磁DMS的限制和问题。为了消除氧化物基DMS(UFO)的未识别铁磁性,提出了几种表征技术。展望和可能的设备也给出了。
2003-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Possible magnetic-field-induced voltage and thermopower in diluted magnetic semiconductors
在稀磁半导体中,载流子浓度和局部磁矩的磁化强度是强耦合的,因为磁相互作用是由载流子介导的。据预测,这种耦合导致由于施加的磁场梯度和磁场依赖的电压的外观的电极化的强度。这个电压的表达式内朗道理论推导出其幅度估计(Ga,Mn)As。此外,基于相同的机制,预测了大的贡献的热电。波动的作用也进行了讨论。如果磁化是均匀的,如果它显示出条纹状的调制,这是可能的,在较低的温度下,这些预测都成立。
2006-05-01 cond-mat.mtrl-sci
Critical Temperatures of a Two-Band Model for Diluted Magnetic Semiconductors
利用动态平均场论(DMFT)和蒙特卡罗(MC)模拟方法,研究了稀磁半导体(DMS)两带模型在不同耦合常数、跳跃参数和载流子密度下的铁磁转变温度Tc。我们发现,当两个杂质带(IB)在相同的能量范围内完全重叠时,即当交换耦合J和带宽相同时,Tc在所有填充p处都是最优化的。最佳Tc被发现是大约两倍以上的单波段模型中获得的最大值,显示在中间J的DMS的多波段描述的重要性。
2006-01-25 cond-mat.mtrl-sci
The RKKY coupling in diluted magnetic semiconductors
本文试图修改经典的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)模型,以允许分析的磁共振测量。在我们的计算中,我们遵循RKKY模型的原始作者的处理,但包括有限带分裂Δ作为唯象参数。RKKY交换不再是海森堡型的,并且发生由载流子磁化方向引起的各向异性。
2011-11-04 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic susceptibility of diluted magnetic semiconductors at low carrier densities
University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学)
该研究采用随机相位近似,针对低载流子浓度的(III,Mn)V型稀磁半导体,计算了其静态纵向和横向动态磁化率,发现磁化率对Mn杂质位置无序敏感,结果与前期相关研究一致。
2026-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic susceptibilities of diluted magnetic semiconductors and anomalous Hall-voltage noise
用半经典方法研究了稀磁半导体中载流子和杂质的自旋密度。导出了顺磁相自旋密度和载流子自旋电流密度的运动方程,展示了它们的耦合扩散动力学。从这些方程中得到了动力学自旋极化率。该理论适用于掺杂任意自旋量子数的磁性离子的p型和n型半导体。价带中的自旋-轨道耦合导致各向异性自旋扩散,并抑制p型材料的居里温度。作为一个应用,我们推导出霍尔电压噪声在顺磁相。由于反常霍尔效应的贡献,这个量在接近居里温度时被临界地增强。
2003-09-24 cond-mat.mtrl-sci