Photoinduced magnetism in the ferromagnetic semiconductors
我们研究了在铁磁半导体如EuS中，由于入射光引起的磁转变温度$T_c$的增强。光激发载流子由于与局域磁矩的耦合而介导额外的铁磁相互作用。哈密顿量由局域化矩的海森堡模型和光激发载流子与局域化矩之间的相互作用项组成。该模型预测一个小的增强的转变温度与实验半定量协议。
2009-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Effect of spin-conserving scattering on Gilbert damping in ferromagnetic semiconductors
基于$s$ - $d$模型对铁磁半导体中的Gilbert阻尼进行了理论研究。与金属中的情况相反，由于自旋轨道耦合的动量相关的有效磁场，铁磁半导体中的所有自旋守恒散射提供了额外的自旋弛豫通道，从而修改Gilbert阻尼。在纯自旋流的存在下，我们预测了一个新的贡献，由于各向异性的自旋轨道耦合和纯自旋流的相互作用。
2010-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Semiconductors: Moving Beyond (Ga,Mn)As
用于III-V铁磁半导体生长的MBE技术的最新发展已经产生了在自旋电子学（即利用载流子自旋极化的电子学）中具有特殊前景的材料。在这些材料中，最仔细研究的是（Ga，Mn）As，其中生长技术的细致优化导致了可再现的材料性质和远高于150 K的铁磁转变温度。我们审查进展的理解，这种特殊的材料和努力，以解决铁磁半导体作为一个类。然后，我们讨论如何这些材料可能会发现自旋电子学的应用建议。最后，我们提出了可用于判断新发现的铁磁半导体的潜在效用的标准，并提出了可能有助于寻找理想材料的指导方针。
2005-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Spin valve effect by ballistic transport in ferromagnetic metal (MnAs) / semiconductor (GaAs) hybrid heterostructures
我们通过弹道输运证明了全外延MnAs铁磁金属/ GaAs半导体/ GaAs：MnAs颗粒混合异质结构中的自旋阀效应。GaAs：MnAs材料在GaAs基质中含有铁磁MnAs纳米颗粒，并充当自旋注入器和自旋检测器。虽然GaAs/MnAs界面的势垒高度被发现是非常小的，观察到相对较大的磁阻。这一结果表明，通过使用弹道输运，我们可以实现大的自旋阀效应，而无需在铁磁金属/半导体界面插入高隧道势垒。
2007-08-13 cond-mat.mtrl-sci
How to make semiconductors ferromagnetic: A first course on spintronics
本文讨论了近年来迅速发展的稀磁半导体铁磁性研究领域，即半导体基质经过渡金属杂质磁掺杂而形成铁磁性半导体（如Ga_{1-x} Mn_xAs，x ~ 1- 10%），着重阐明了其磁性的物理机制。总结了最近的主要进展，重点讨论了无序，局域化，能带结构，缺陷的作用，以及在产生良好的磁质量和高居里温度的材料的选择。磁性和输运性质之间的相关性被认为是发展铁磁半导体性质的全面理解的关键因素。
2003-04-09 cond-mat.mtrl-sci
CrCTe$_3$: Computational design of a robust two-dimensional anti-ferromagnetic semiconductor
使用密度泛函理论计算，我们建立了迄今未知的化合物CrCTe $_3$是一个稳定的反铁磁半导体的R $\bar{3}$晶体结构与间接的基本间隙。本体化合物中的连续层通过范德华力弱结合，因此各个层可以很容易地剥落。单层CrCTe $_3$也是反铁磁半导体。单层在大范围的压缩和拉伸应变下结构稳定，并且反铁磁状态在该应变范围内是稳健的。单层的带隙可以通过在此范围内施加应变来调节多达50%。
2017-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit fields in ferromagnetic metal/semiconductor junctions
从微扰理论的自旋期望值获得自旋轨道耦合值的方法是不正确的。因此，图。2和3是不正确的。
2013-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical prediction of two-dimensional CrOF sheet as a ferromagnetic semiconductor or a half-metal
基于密度泛函理论对二维氧化铬氟CrOF薄膜进行了研究。研究表明，CrOF薄片是一种本征铁磁半导体。计算的低解理能意味着铁磁半导体可以从其块状形式剥离。相应的居里温度为150 K。特别是，居里温度增加到410 K下的空穴掺杂和CrOF片成为半金属。多功能的电子和磁性表明，二维CrOF片可以是一个有前途的候选人，为下一代自旋电子器件。
2018-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Quantum-size effect and tunneling magnetoresistance in ferromagnetic-semiconductor quantum heterostructures
研究了铁磁半导体GaMnAs量子阱异质结中的共振隧穿效应及其引起的隧穿磁电阻（TMR）的增加。GaMnAs量子阱的量子能级可以用考虑p-d交换作用的价带kp模型来解释。研究还发现，电极注入载流子的费米能级对观察该系统中的共振隧穿是重要的。
2006-08-16 cond-mat.mtrl-sci
Optical Conductivity of Ferromagnetic Semiconductors
用动态平均场方法计算了稀磁半导体的电导率随频率和温度的变化。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。
2002-02-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin order manipulations in nanostructures of II-VI ferromagnetic semiconductors
概述了最近的研究在铬和锰基II-VI族稀磁半导体铁磁性强调基本的交换机制的差异。给出了由载流子密度、维数、光和电场进行自旋排序的操纵的例子。
2003-07-23 cond-mat.mtrl-sci
Electrical Spin Injection in a Ferromagnetic / Tunnel Barrier/ Semiconductor Heterostructure
我们证明了实验的电弹道电子自旋注入从铁磁金属/隧道势垒接触到半导体III-V族异质结构。我们引入倾斜汉勒效应技术来可靠地光学测量注入的自旋极化程度。在CoFe /Al_2 O_3/ GaAs /（Al，Ga）As异质结中，我们在80 K下观察到超过8%的注入自旋极化。
2001-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Self-compensation in manganese-doped ferromagnetic semiconductors
本文提出了Mn掺杂铁磁半导体中的间隙Mn理论。利用密度泛函理论，我们表明，在非平衡条件下的生长，间隙锰很容易形成一个简单的低能量吸附途径的表面附近。在GaAs中，孤立的间隙Mn是电子供体，每个补偿两个替代Mn受体。在一个杂质带模型，部分补偿促进铁磁秩序低于金属-绝缘体过渡，最高的居里温度发生0.5个孔每置换锰。
2002-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Double Perovskite Semiconductors with Tunable Properties
我们成功地掺杂磁性沉默的双钙钛矿半导体Sr 2GaSbO 6诱导铁磁性和调整其带隙，与Ga 3+部分取代的磁性三价阳离子Mn 3+，在一个刚性的阳离子序与Sb 5+。我们的新的铁磁半导体Sr 2Ga 1-xMnxSbO 6双钙钛矿，它在四重对称性（空间群I4/m）结晶，并具有可调的铁磁有序温度和带隙，表明双钙钛矿的磁性离子掺杂是一个生产性的途径，获得材料的应用在下一代氧化物为基础的自旋电子器件。
2021-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Quantum-level control in a III-V-based ferromagnetic-semiconductor heterostructure with a GaMnAs quantum well and double barriers
我们研究了具有2.5 nm厚GaMnAs量子阱和双势垒的三端III-V基铁磁半导体异质结的自旋相关隧穿性质。我们成功地控制量子能级和调制自旋相关的电流与不同的电压连接到GaMnAs量子阱的电极。我们的研究结果将为实现三端自旋共振隧穿器件开辟新的可能性。
2009-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic semiconductor (In,Ga,Mn)As with Curie temperature above 100 K
我们用分子束外延法在InP衬底上生长了Mn组分x达到0.13的（InyGa_（1-y））_（1-x）Mn_xAs铁磁半导体层。在晶格匹配成分附近，即，y ~ 0.53时，居里温度随有效Mn组分x_eff线性增加，符合经验公式T_C= 1300 x_eff。当x相对较高（x>0.1; x_eff>0.08）且空穴浓度在10^19 cm^-3的量级时，我们得到的居里温度高于100 K。
2002-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Carrier induced ferromagnetism in room temperature ferromagnetic semiconductor rutile TiO2 doped with Co
铁磁半导体金红石型（Ti，Co）O2在室温下表现出反常的霍尔效应。反常霍尔效应以及磁光响应对载流子浓度的强烈依赖性表明该化合物中存在载流子诱导的铁磁性。这两种铁磁响应都是由主半导体带边的载流子引起的，表明自旋电子器件在室温下工作的可能性。
2003-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Room Temperature Ferromagnetic Semiconductor Rutile Ti1-xCoxO2-δEpitaxial Thin Films Grown by Sputtering Method
采用直流溅射法在蓝宝石衬底上生长了室温铁磁半导体金红石型Ti 1-xCoxO 2-δ（101）外延薄膜。铁磁磁化，磁性圆二色性，和异常霍尔效应在室温下清晰地观察到在单晶生长的薄膜中的第一次。磁化强度值接近3μB/Co，这与最近通过光谱方法确定的该化合物中的高自旋态Co 2+一致。因此，其原本较大的磁光响应被进一步增强。
2008-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Precipitation of amorphous ferromagnetic semiconductor phase in epitaxially grown Mn-doped Ge thin films
研究了外延生长的Mn掺杂Ge薄膜的铁磁性起源。采用低温分子束外延技术成功地生长了Mn掺杂的Ge薄膜，且没有析出Mn 5Ge 3等铁磁Ge-Mn金属间化合物。磁性圆二色性测量表明，外延生长的Mn掺杂Ge薄膜具有明显的铁磁行为，但在临界点处观察到的塞曼分裂不是由s，p-d交换作用引起的。高分辨率透射电子显微镜和能量色散X-射线光谱分析表明，无Mn单晶Ge基质中具有高Mn含量的非晶Ge 1-xMnx簇的相分离。由于非晶Ge_（1-x）Mn_x是一种均匀的铁磁半导体，因此非晶Ge_（1-x）Mn_x团簇的析出是外延生长Mn掺杂Ge薄膜铁磁半导体行为的起源。
2005-11-15 cond-mat.mtrl-sci
New p- and n-type ferromagnetic semiconductors: Cr-doped BaZn2As2
采用密度泛函理论和量子蒙特卡罗模拟相结合的方法，我们发现了一种新的铁磁半导体：Cr掺杂的BaZn_2As_2。由于基质BaZn_2As_2的禁带宽度为0.2eV，Cr杂质的3d轨道的不同杂化，在价带顶和导带底都诱导出杂质束缚态。Cr杂质之间的长程铁磁耦合是通过p型和n型载流子获得的。
2016-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Coherent manipulation of magnetization precession in ferromagnetic semiconductor (Ga,Mn)As with successive optical pumping
我们报告动态控制磁化进动光单独。铁磁（Ga，Mn）As外延层用于实验。通过调节两个连续的光泵浦脉冲之间的时间间隔，在很大程度上调制了进动的幅度，这通过非热过程在磁化上引起转矩。并讨论了进动运动中的非线性效应。
2008-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Field Effect Magnetization Reversal in Ferromagnetic Semiconductor Quantum Wells
我们预测，一种新的偏置电压辅助磁化反转过程将发生在Mn掺杂的II-VI族半导体量子阱或异质结与载流子诱导的铁磁性。这种效应是由于强交换耦合引起的子带混合，导致电可调的磁滞回线。我们的模型计算是基于Mn掺杂量子阱中载流子感生铁磁性的平均场论和对主体II-VI族半导体价带的半唯象描述。
2001-06-26 cond-mat.mtrl-sci
Defect correlations, metal-insulator transition, and magnetic order in ferromagnetic semiconductors
稀释的铁磁III-V族半导体通常表现出高度的补偿。补偿与任一符号的带电缺陷的可比密度的存在有关。这自然导致在生长和退火期间缺陷位置之间的强相关性的发展。我们表明，这些相关性需要了解实验观察到的运输和磁性，以及持久性的能隙掺杂磁性离子。
2002-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic and random spin ordering in diluted magnetic semiconductors
在稀磁半导体系统中，磁性杂质之间的交换相互作用有两个独立的分量：直接反铁磁相互作用和由载流子介导的铁磁相互作用。取决于系统参数，系统的基态可以是铁磁有序的或随机有序的。在本文中，我们使用逾渗理论找到铁磁转变温度和分离铁磁相和价键玻璃相的量子临界点的位置。
2004-07-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial integration of the intrinsic ferromagnetic semiconductor GdN with silicon technology
下一代自旋电子学器件的一个主要挑战是实现铁磁半导体薄膜作为自旋注入器和探测器。金属无法有效地实现自旋极化载流子注入，再加上本征铁磁半导体的稀有性，这推动了对稀磁半导体的深入研究。其中最主要的是掺杂的III-V族化合物（Ga，Mn）As。这些材料具有许多缺点;它们（i）需要远高于溶解度极限的磁离子掺杂，以及（ii）必须被空穴掺杂至高于简并极限，从而阻止对载流子浓度和电荷符号的独立控制。在这里，我们展示了第一外延生长的一个最近的特点本征铁磁半导体，GdN，在硅衬底上，提供了一个重要的一步，将新的自旋电子学功能集成到硅基技术。薄膜的特征在于它们的生长向完全放松的GdN，其载流子的密度和流动性，以及它们的磁行为。
2010-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optical properties of a new group-IV ferromagnetic semiconductor Ge1-xFex grown by low-temperature molecular beam epitaxy
采用低温分子束外延（LT-MBE）技术，在不析出铁磁Ge-Fe金属间化合物的条件下，成功地生长了一种新的IV族铁磁半导体Ge_（1-x）Fe_x。用磁性圆二色性（MCD）研究了Ge_（1-x）Fe_x薄膜的铁磁性。特别是，铁含量（FFe/FGe =1 - 10%）和生长温度（100，200 ℃）对铁磁性的影响进行了仔细研究。MCD测量结果表明，Ge 1-xFex薄膜的能带结构与体材料Ge相同，Fe原子进入Ge基体引起了能带结构的大的自旋劈裂，表明存在s，p-d交换作用. Ge_（1-x）Fe_x薄膜具有铁磁行为，铁磁转变温度随Fe组分的增加而线性增加。这些结果表明外延生长的Ge_（1-x）Fe_x是一种本征铁磁半导体。
2005-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Current-driven Magnetization Reversal in a Ferromagnetic Semiconductor (Ga,Mn)As/GaAs/(Ga,Mn)As Tunnel Junction
在30 K下，研究了铁磁半导体基（Ga，Mn）As/GaAs/（Ga，Mn）As磁性隧道结中电流驱动的磁化反转现象.在一个1.5 x 0.3 μ m^2的矩形器件上进行磁电阻测量并施加电流脉冲，结果表明，尽管p型半导体系统中存在自旋-轨道相互作用，但在1.1 - 2.2 x 10^5 A/cm^2的低临界电流密度下，磁化翻转仍会发生。可能的机制负责的效果进行了讨论。
2004-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional room temperature ferromagnetic semiconductors
本文基于密度泛函理论计算，提出通过对二维室温铁磁金属进行元素替换，预测并获得了多种居里温度高于室温的二维铁磁半导体，为探索高温铁磁半导体提供了新途径。
2024-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Curie temperature bistability in ferromagnetic semiconductor resonant tunneling diodes
我们预测了具有稀释铁磁半导体量子阱的双势垒共振隧穿结构的居里温度-电压特性的双稳态。我们的结论是基于静电学和弹道量子输运的模拟结合平均场论描述的铁磁性在稀磁半导体。
2005-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A ferromagnetic oxide semiconductor as spin injection electrode in magnetic tunnel junction
由室温铁磁半导体金红石Ti 1-xCoxO 2-d和铁磁金属Fe0.1Co0.9组成的磁性隧道结在15 K时表现出约11%的正隧穿磁电阻（TMR），表明Ti 1-xCoxO 2-d可以用作自旋注入电极. TMR随温度的升高而降低，在180 K以上消失。由于非晶势垒层和/或结界面的低质量，在高温下的TMR作用可能被非弹性隧穿传导所禁止。
2005-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Nanoengineered Curie Temperature in Laterally-Patterned Ferromagnetic Semiconductor Heterostructures
我们展示了操纵的铁磁半导体（Ga，Mn）As的埋层的居里温度使用纳米光刻，以提高退火的效果。将GaAs覆盖的铁磁层图案化成纳米线暴露了图案化的（Ga，Mn）As层的侧壁处的自由表面，并且因此允许使用退火去除Mn杂质。与未图案化的样品相比，这导致增强的居里温度和降低的电阻率。对于固定的退火时间，居里温度的提高是较大的较窄的纳米线。
2005-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Semiconductor Nanotubes with Room Curie Temperatures
本研究提出通过单层铁磁性材料构建纳米管的方法，预测了MX₂纳米管中具有室温居里温度的铁磁性半导体，并发现径向电极化，为自旋电子学提供了新材料。
2025-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Heavily Fe-doped n-type ferromagnetic semiconductor (In,Fe)Sb with high Curie temperature and large magnetic anisotropy
采用低温分子束外延方法生长了重掺Fe的n型铁磁半导体（In 1-x，Fex）Sb（x = 20 - 35%）薄膜，研究了其高温铁磁性和大的磁各向异性。当x = 20 - 35%时，（In 1-x，Fex）Sb薄膜保持了锌-铁磁晶体和具有单相铁磁性的能带结构。（In 1-x，Fex）Sb的居里温度（TC）在x = 35%时达到390 K，显著高于室温，是迄今为止报道的III-V族铁磁半导体的最高值。此外，x = 35%的（In 1-x，Fex）Sb薄膜具有较大的矫顽力（HC = 160 Oe）和剩磁（Mr/MS = 71%）。我们的研究结果表明，n型铁磁半导体（In 1-x，Fex）Sb是非常有前途的自旋电子器件在室温下运行。
2019-01-07 cond-mat.mtrl-sci
A new mechanism of exchange interaction in ferromagnetic semiconductors
我们提出了一种新的间接交换作用机制，它可以解释Mn-杂质半导体（如GaMnAs）在低载流子浓度下的铁磁有序.该机制是基于带态（传导或价）与局域杂质（施主或受主）态的杂化的相互作用以及局域自旋与带态之间的直接交换相互作用。当两个杂质的局域施主（受主）态的波函数重叠时，两个杂质之间发生间接交换耦合。这种耦合是独立的自由载流子浓度，因此可能是负责在低或零载流子浓度的铁磁转变。
2002-03-06 cond-mat.mtrl-sci
(Sr,Na)(Zn,Mn)2As2: A new diluted ferromagnetic semiconductor with the hexagonal CaAl2Si2 type structure
报道了一种新的稀磁半导体（Sr，Na）（Zn，Mn）_2As_2，它通过Sr/Na和Zn/Mn替代分别实现了电荷和自旋的解耦，区别于传统的（Ga，Mn）As同时实现了电荷和自旋的解耦.与最近报道的铁磁性（Ba，K）（Zn，Mn）2As 2不同，该材料结晶为六方CaAl 2Si 2型结构。居里温度高达20 K的铁磁性已观察到从磁化。μ子自旋弛豫测量表明，这个新系统的Mn时刻之间的交换相互作用可能是不同的早期DMS系统。该系统为研究稀磁半导体的铁磁性提供了重要手段。
2014-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Coherent control of magnetization precession in ferromagnetic semiconductor (Ga,Mn)As
本文报道了铁磁半导体（Ga，Mn）As的单色时间分辨磁光测量。我们证明了相干光控制的磁化旋进施加两个连续的超短激光脉冲。的磁场和温度依赖的实验揭示集体Mn矩性质的振荡部分的时间依赖的克尔旋转，以及贡献的磁光信号，不与磁化动力学。
2008-12-02 cond-mat.mtrl-sci
In(1-x)Mn(x)Sb - a new narrow gap ferromagnetic semiconductor
采用低温分子束外延技术，在CdTe/GaAs混合衬底上成功地生长了窄禁带铁磁In（1-x）Mn（x）Sb半导体合金。通过直接磁化测量和反常霍尔效应的磁滞回线观察，确定了In（1-x）Mn（x）Sb的铁磁有序结构，居里温度T_C高达8.5 K。T_C的观测值与现有的载流子感生铁磁性模型符合得很好。
2003-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Coupling in Ferromagnetic Semiconductor GaMnAs/AlGaMnAs Bilayer Devices
我们仔细研究了生长态和退火态的铁磁半导体GaMnAs/AlGaMnAs双层器件中的铁磁耦合。我们观察到，两层之间的磁相互作用强烈影响的GaMnAs层的磁阻与施加面外磁场。低温退火后，AlGaMnAs层的易磁化轴从面外转变为面内，层间耦合效率从高达0.6降低到小于0.4。然而，退火器件的磁耦合穿透深度是生长态双层器件的两倍。
2015-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Growth of an n-type Ferromagnetic Semiconductor CdCr2Se4 on GaAs(001) and GaP(001)
本文报道了n型铁磁半导体CdCr_2Se_4在GaAs和GaP（001）衬底上的外延生长，并描述了其结构、磁性和电子性质。磁性测量数据确认铁磁顺序与居里温度为130 K，在散装材料。磁化强度表现出明显的剩磁滞后行为，面内易磁化轴的矫顽场约为125 Oe。温度相关的输运数据表明，薄膜具有半导体特性，生长时为n型，室温载流子浓度约为1 x 10^18 cm-3。
2002-05-08 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
Phase diagram of a ferromagnetic semiconductor. The origin of superparamagnetism
该研究以长程交换作用的随机Ising自旋系统为铁磁半导体理论模型，用态密度法解析得到宽温区和磁场下的磁化率与热容，揭示了低临界场下有限系统的超顺磁起源，并探讨了其复杂相结构。
2023-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Room-temperature spin injection and spin-to-charge conversion in a ferromagnetic semiconductor / topological insulator heterostructure
在室温下使用铁磁半导体的自旋注入是实现自旋功能半导体器件的构建块。然而，由于在众所周知的IV族和III-V族半导体中缺乏可靠的室温铁磁性，这是非常具有挑战性的。在这里，我们演示了室温自旋注入（Ga，Fe）Sb / BiSb异质结，其中（Ga，Fe）Sb是一个铁磁半导体（FMS）与高居里温度（TC）和BiSb是一个拓扑绝缘体（TI）的自旋泵。尽管在室温下（Ga，Fe）Sb的磁化强度非常小（45 emu/cc），但我们能够通过在具有2.5的大的反自旋霍尔角的BiSb的拓扑表面态中利用反自旋霍尔效应（ISHE）来检测来自（Ga，Fe）Sb的自旋注入。我们的研究提供了第一个演示的自旋注入以及自旋电荷转换在室温下在FMS/TI异质结构。
2021-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance and Hall Effect in the Ferromagnetic Semiconductor GaMnAs
本文研究了0.015 ≤ x ≤ 0.08的Ga_（1-x）Mn_xAs薄膜的反常霍尔效应的电阻率、温度和磁场特性。观察到反常霍尔电阻与电阻率的二次关系，其大小与稀磁半导体反常霍尔效应的Berry相位理论一致。
2002-09-05 cond-mat.mtrl-sci
Annealing-induced enhancement of ferromagnetism and nano-particle formation in ferromagnetic-semiconductor GeFe
我们报道了退火引起的IV族铁磁半导体GeFe铁磁性增强和纳米颗粒形成。当退火温度低于500°C时，我们成功地将Ge 0.895 Fe 0.105薄膜的居里温度提高到~220 K，同时保持单一的铁磁相。相反，当在600°C退火时，在膜中形成具有堆垛层错和孪晶的单晶GeFe纳米颗粒，其具有接近室温的高居里温度。我们的研究结果表明，退火是非常有效的，以提高磁性能的GeFe的高温操作的自旋注入器件的Si或Ge基。
2014-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Interlayer and interfacial exchange coupling in ferromagnetic metal/semiconductor heterostructures
本文系统地研究了双层和三层异质结构中硬磁金属铁磁体（MnAs）和软磁铁磁半导体（GaMnAs）之间的交换耦合。MnAs/GaMnAs双层膜的交换弹簧模型解释了交换偏置场随层厚度和组分的变化。我们还提出了证据的空穴介导的层间交换耦合MnAs/p-GaAs/ \GaMnAs三层和研究的交换偏置场的间隔层的厚度上的依赖关系。
2009-10-28 cond-mat.mtrl-sci
The semiconductor-to-ferromagnetic-metal transition in FeSb2
我们建议FeSb 2是一个近铁磁性的小间隙半导体，因此FeSi的直接模拟。我们发现，尽管成分和晶体结构不同，但在采用现场库仑排斥修正（LDA+U）方法的局域密度近似中，U=2.6 eV的磁性和半导体溶液在能量上简并，类似于FeSi的情况。对于FeSb 2和FeSi（FeSi 1-xGex合金）两者，潜在的转变机制允许人们利用外部磁场从小带隙半导体切换到每个Fe离子具有磁矩1 μ B的铁磁金属。
2006-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exchange Biasing of the Ferromagnetic Semiconductor Ga1-xMnxAs
我们证明了一个铁磁半导体（Ga 1-xMnxAs）与过度生长的反铁磁体（MnO）的交换耦合。与大多数常规交换偏置系统不同，反铁磁体的阻塞温度（T_B = 48 ± 2 K）和铁磁体的居里温度（T_C = 55.1 ± 0.2 K）相当。当双层在外加磁场和矫顽场增强的存在下冷却时，所产生的交换偏置表现为磁化磁滞回线的明显偏移。
2004-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Hole compensation effect in III-Mn-V dilute ferromagnetic semiconductors
本文系统地研究了（Ga，Mn）As，（In，Mn）As和（Ga，Mn）P中的空穴补偿效应，即离子辐照缺陷补偿效应对磁性能的影响。在所有材料中，居里温度和磁化强度都随着空穴补偿的增加而降低，证实了根据p-d齐纳模型的空穴介导的铁磁性的描述。居里温度和磁化强度与空穴补偿的材料依赖性表明，通过离子辐照对III-Mn-V稀铁磁半导体中的磁性的操纵受到所产生的缺陷相对于半导体中的带边的能级位置的强烈影响。
2019-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Two-Dimensional Room Temperature Ferromagnetic Semiconductors with Quantum Anomalous Hall Effect
获得室温铁磁半导体材料是科学界面临的重大挑战之一，也是实现室温量子反常霍尔效应（QAHE）的基本前提，两者都是人们期待已久的。在这里，我们报告说，基于第一性原理计算，PdBr 3，PtBr 3，PdI3和PtI3单层铁磁半导体与可能的高温QAHE。蒙特卡罗模拟给出PdBr 3和PtBr 3单层的居里温度分别为350 K和375 K。这些二维（2D）材料是陈式绝缘体。PdBr 3和PtBr 3的带隙分别为58.7 meV和28.1 meV与GGA和100.8 meV和45 meV与HSE 06，非常有利于观察室温QAHE。多轨道电子关联揭示了大的带隙。通过对PdBr_3、PtBr_3和PtI_3单分子膜稳定性的考察，预测其在实验中是可行的。本文的工作为利用室温铁磁半导体材料研制自旋电子器件和利用室温量子阱热效应研制无耗散器件提供了新的思路。
2019-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature local ferromagnetism and nanoscale domain growth in the ferromagnetic semiconductor GeFe
本文利用软X射线磁圆二色性研究GeFe铁磁半导体，发现Fe 3d与Ge 4p强杂化、轨道磁矩异常大，并首次观察到室温局域铁磁畴随降温扩展至居里温度时全膜转变为铁磁态的过程。
2015-01-31 cond-mat.mtrl-sci
The melilite-type compound (Sr$_{1-x}$,$A_x$)$_2$MnGe$_2$S$_6$O ($A$=K, La) being a room temperature ferromagnetic semiconductor
寻找室温铁磁半导体，利用电子的电荷和自旋自由度来实现集成电子，光学和磁存储特性的设备中的各种功能，一直是科学家和工程师的长期目标。在这里，我们利用自旋极化密度泛函理论计算，通过空穴（K）和电子（La）掺杂，预测了一系列新的基于黄长石型氧硫化物Sr $_2$ MnGe $_2$ S $_6$ O的高温铁磁半导体.由于Mn离子之间缺乏强的反铁磁超交换，母体化合物Sr $_2$ MnGe $_2$ S $_6$ O中的弱反铁磁有序可以通过用$p$型或$n$型载流子进行电荷掺杂而容易地被抑制，从而产生预期的铁磁有序。在掺杂浓度为25%时，空穴掺杂和电子掺杂的化合物都可以实现高于300 K的居里温度（$T_\text{c}$）。分析了其内在机理。我们的研究为探索新型高温铁磁半导体提供了一种有效的途径。
2018-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic study of a feasibility of the magnetic anisotropy engineering in nano-structured epitaxial films of (III,Mn)V ferromagnetic semiconductors
本文用有限元法模拟了（Ⅲ，Mn）V铁磁半导体的表观磁各向异性，探讨了这种磁各向异性的可实现性。最具代表性的情况下（Ga，Mn）As和它的面内单轴各向异性进行了研究。的铁磁半导体的连续膜以及膜结构的椭圆形反点的磁滞回线建模为各种偏心率，取向，和分离的反点。反点对磁各向异性的影响得到证实，但总体上被发现是非常弱的。随后的模拟（Ga，Mn）As膜的椭圆形点包括金属NiFe显示出更强的效果，揭示了切换的磁矩的铁磁半导体由切换行为的金属夹杂物。
2017-02-12 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Spin Valve Effect in Self-exchange Biased Ferromagnetic Metal/Semiconductor Bilayers
我们报告的混合铁磁金属/半导体异质结构组成的MnAs/（Ga，Mn）As双层膜的磁化和磁阻测量。我们的测量结果表明，（金属）MnAs和（半导体）（Ga，Mn）As层是交换耦合的，导致磁性较软的（Ga，Mn）As层的交换偏置随层厚而减弱。在电流垂直于平面的几何结构中的磁电阻测量显示在这些自交换偏置双层膜中的自旋阀效应。在MnAs/p-GaAs/（Ga，Mn）As三层中的类似测量表明交换耦合随着层之间的空间分离而减小。
2007-08-15 cond-mat.mtrl-sci
Random telegraph noise from magnetic nanoclusters in the ferromagnetic semiconductor (Ga,Mn)As
对铁磁半导体（Ga，Mn）As的低频电噪声的测量表明，在低温下，集成噪声增强。对于中等局部化，我们发现在整个研究温度范围内（4.2K <T <70K）的1/f归一化功率谱密度。然而，对于更强的本地化和高密度的Mn晶体，我们观察到洛伦兹噪声谱伴随着随机电报噪声。磁场依赖性和退火研究表明，间隙Mn缺陷与替代Mn原子耦合，形成纳米级磁性团簇，其特征在于约20玻尔磁子的净矩，其波动调制空穴传输。
2007-08-14 cond-mat.mtrl-sci
