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-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
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
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
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
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
A possible route to grow a (Mn:Si(1-x)Gex)-based diluted magnetic semiconductor
我们系统地研究，使用从头计算密度泛函理论计算，在Si和Ge，以及在Si（1-x）Gex合金的间隙和替代Mn的性质。我们发现，体积效应不是主要原因Mn更喜欢在纯Ge的取代杂质，和化学效应，因此，发挥重要作用。使用现实的Si（1-x）Gex模型，我们表明，对于x约大于0.16的替代锰在富锗社区变得比间隙锰更稳定，这可能允许硅基稀磁半导体的生长。
2003-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Engineering of spin-lattice relaxation dynamics by digital growth of diluted magnetic semiconductor CdMnTe
通过分子束外延提供的“数字合金化”的技术概念被证明是一个非常有效的工具，定制的静态和动态的稀磁半导体的磁性。与具有相同Mn浓度的常见“无序合金”相比，磁性Mn离子的自旋-晶格弛豫动力学在（Cd，Mn）Te数字合金中被加速了一个数量级，而激子态的巨大塞曼自旋分裂没有任何明显的变化，即对静态磁化没有影响。磁化动力学对Mn离子的成簇的强敏感性为自旋工程开辟了新的自由度。
2006-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Re-entrant ferromagnetism in a generic class of diluted magnetic semiconductors
考虑半导体中磁性杂质掺杂导致杂质磁矩间载流子感生铁磁交换耦合的一般情况，我们从理论上证明了可能普遍存在三个铁磁转变温度T_1 > T_2 > T_3，其中T_1 > T > T_2和T < T_3存在两个不同的铁磁区。这种在两个铁磁相之间具有顺磁相（T_2 > T > T_3）的有趣的可重入铁磁性是由热激活载流子在空导带中诱导的间接交换与杂质带中由于束缚载流子本身而存在的交换耦合之间的微妙竞争产生的。我们评论的可能性，观察这样的重入现象在稀磁半导体和磁性氧化物。
2006-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxy and Magneto-transport properties of the diluted magnetic semiconductor p- Be(1-x)MnxTe
本文报道了一种新型铁磁稀磁半导体p型BeMnTe的分子束外延生长及其磁输运性质。采用固体源分子束外延技术，可以生长出与GaAs晶格匹配的BeMnTe薄膜结构，其Mn浓度可达10%。通过使用RF等离子体源可以实现氮的高p型掺杂。BeMnTe和BeTe层的特征在于磁输运测量。在低温下，BeMnTe样品表现出很大的反常霍尔效应。在最重掺杂的样品中，在2.5K以下出现反常霍尔效应的滞后，这表明铁磁相的发生。
2001-07-31 cond-mat.mtrl-sci
A new diluted magnetic semiconductor: The half-metallic ferromagnet CoTi(1-x)FexSb
具有18个价电子的半赫斯勒化合物是半导电的。它将表明，掺杂电子的结果在半金属铁磁体，类似于稀释的半导体的情况。CoTiSb是一种半导体半赫斯勒化合物。通过Fe掺杂预期导致铁磁有序。X射线粉末衍射结果表明，Fe可替代Ti约10%，而其晶体结构仍为C1 b。SQUID测磁结果表明，在5 K时，每个晶胞的磁矩为0.32 mB。
2006-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Lieb-Mattis ferrimagnetism in diluted magnetic semiconductors
我们展示了长程亚铁磁有序的可能性，饱和磁化强度为1玻尔磁子每自旋的顺序为任意低浓度的磁性杂质在半导体中，只要杂质形成一个超结构满足条件的Lieb-Mattis定理。这种超结构的纤锌矿晶格的明确的例子，亚铁磁转变的温度估计从高温膨胀。精确的对角化研究表明，该结构的小片段在低温下表现出增强的磁响应和各向同性超顺磁性。考虑了强磁场中的量子跃迁，并讨论了立方半导体中类似的超结构。
2016-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic transition metal implanted ZnO: a diluted magnetic semiconductor?
最近的理论工作预测，一些半导体（如ZnO）掺杂磁性离子是稀磁半导体（DMS）。在DMS中，磁性离子取代了主体半导体的阳离子位置，并通过自由载流子耦合，从而产生铁磁性。由于磁性离子在半导体基质中的固溶度限制，产生DMS材料的主要障碍之一是形成第二相。在我们的研究中，过渡金属离子注入到ZnO单晶的峰值浓度为0.5-10原子%。我们建立了结构和磁性之间的相关性。通过同步辐射X射线衍射（XRD），观察到第二相（Fe、Ni、Co和铁氧体纳米晶体），并已被确定为铁磁性的来源。由于它们相对于主体晶体的不同结晶取向，这些纳米晶体在某些情况下非常难以通过简单的Bragg-Brentano扫描检测到。这导致了使用XRD来排除DMS材料中的次级相形成的缺陷。作为比较，稀释在ZnO膜中的Co的溶解度范围在10和40原子%之间使用不同的生长条件脉冲激光沉积。这种稀释的Co掺杂的ZnO薄膜显示出顺磁性行为。然而，只有Co掺杂的ZnO薄膜的磁电阻揭示了可能的s-d交换相互作用相比，Co注入ZnO单晶。
2009-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic circular dichroism from the impurity band in III-V diluted magnetic semiconductors
III-V稀磁半导体的磁性圆二色性，计算在一个理论框架内，适合于高度无序的材料，示出占主导地位的散装带和杂质带之间的光学跃迁形成的磁性掺杂状态。该理论框架采用了真实空间格林函数，以适当地将空间相关性的无序导带和价带电子结构，并包括扩展和本地化的电子状态在平等的基础上。我们的研究结果调和不寻常的趋势，在实验中的磁性圆二色性在III-V DMS与反铁磁的p-d交换之间的相互作用的磁性掺杂剂自旋和它的主机。
2008-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of Diluted Magnetic Semiconductors $Ga_{1-x}Mn_{x}N$ and $Ga_{1-x}Cr_{x}N$
采用全电子线性缀加平面波方法（LAPW）对Mn和Cr的不同组态进行了稀磁半导体$Ga_{1-x}Mn_{x}N$和$Ga_{1-x}Cr_{x}N$与$x=0.0625, 0.125$的研究。我们研究了纤锌矿GAN结构中杂质的四种可能构型，以预测32原子超晶胞中能量最有利的结构，并得出结论，近邻构型具有最低的能量。我们还分析了杂质原子的铁磁和反铁磁组态。态密度和能带结构表明所有体系均为半金属态。还估算了上述系统的$T_c$。
2006-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Two Dimensional Diluted Magnetic Semiconductor Systems
我们开发了一个理论的二维稀磁半导体系统（例如$\textrm{Ga}_{1-x}\textrm{Mn}_{x}\textrm{As}$层）的巡回载体介导的铁磁相互作用之间的杂质本地的时刻，以及本地的时刻本身，被限制在一个二维层。该理论包括与无序RKKY晶格场论描述中的随机局部矩位置相关的精确空间无序效应。我们预测的铁磁转变温度（$T_{c}$）以及自发磁化的性质。该理论包括无序和有限载流子的平均自由程效应，以及从{ \it有限温度} RKKY相互作用所产生的重要的校正，发现一个强大的密度依赖性的$T_{c}$在对比简单的虚拟晶体近似。
2005-05-04 cond-mat.mtrl-sci
Doping Dependent Changes in Nitrogen 2$p$ States in the Diluted Magnetic Semiconductor Ga$_{1-x}$Cr$_{x}$N
本文研究了最近发现的稀磁半导体Ga $_{1-x}$ Cr $_{x}$ N（$x$ = 0.01-0.10）的电子结构。利用N1 $s$软X射线发射谱和吸收谱分别对主体晶格中$occupied$和$unoccupied$配体（N）的分能态密度（DOS）的变化进行了系统的研究。X射线吸收测量证实了纤锌矿N2 $p$ DOS和置换掺杂的Cr到Ga的网站。Ga $_{1-x}$ Cr $_{x}$ N的$occupied$和$unoccupied$ N 2 $p$特征DOS的耦合变化确定了与能带结构计算一致的负责铁磁性的状态。
2004-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Growth of the Diluted Magnetic Semiconductors CryGe1-y and CryMnxGe1-x-y
本文报道了在GaAs（001）衬底上外延生长CryGe_（1-y）和CryMn_xGe_（1-x-y）（001）薄膜，描述了薄膜的结构和输运性质，并将测量的磁性与理论预测的磁性进行了比较。样品为强p型，空穴密度随Cr浓度的增加而增加。CryGe 1-y系统在生长条件和所采用的低Cr浓度（y < 0.04）下保持顺磁性，与密度泛函理论预测一致。向铁磁半导体MnxGe 1-x主体中添加Cr系统地降低了居里温度和总磁化强度。
2003-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Temperature-dependent magnetization in diluted magnetic semiconductors
我们计算磁性杂质半导体的磁化强度，假设一个本地交换模型的载体介导的铁磁机制，并使用一些互补的理论方法。总的来说，我们发现，我们的平均场计算结果，特别是动力学平均场理论的结果，给出了与实验观察到的具有巡回电荷载流子的系统，如Ga_{1-x} Mn_xAs（0.03 < x < 0.07）中的磁化强度良好的定性一致性，而我们基于双稳态理论的计算与强绝缘材料中的现有数据吻合得很好，例如Ge_{1-x} Mn_x。我们评论的问题，非平均场的磁化曲线和观察到的不完整的饱和磁化强度值在稀磁半导体从我们的理论观点。在协议与实验观察，我们发现的载流子密度是决定磁化行为的关键参数。我们计算的磁化强度对外部磁场的依赖关系也与现有的实验数据非常吻合。
2002-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Temperature Dependence of the Dielectric Constant and Resistivity of Diluted Magnetic Semiconductors
研究了铁磁序对稀磁半导体电学性质的影响。分析了Ga $_{1-x}$ Mn $_x$ As的介电常数和电阻率随温度的变化关系。在我们的处理中，半导体的电子结构由六带Kohn-Luttinger哈密顿量描述，Mn磁矩的热涨落在平均场近似下处理，载流子-载流子相互作用在无规相位近似下处理，输运性质使用弛豫时间近似。我们发现，当从铁磁相到顺磁相时，超导体的费米长度变化接近8%。我们还发现，在良好的协议与实验中，电阻率的变化接近20%时，从零到居里温度。我们解释了这种变化的电阻率的费米面的变化和运输散射时间时，从铁磁相顺磁相。
2003-02-12 cond-mat.mtrl-sci
The Crossover from Impurity to Valence Band in Diluted Magnetic Semiconductors: The Role of the Coulomb Attraction by Acceptor
在考虑载流子与磁性杂质之间的库仑吸引力的情况下，系统地研究了稀磁半导体（DMS）模型中杂质带（IB）与价带（VB）区之间的交叉与磁性杂质浓度的关系.采用动力学平均场论（DMFT）和蒙特卡罗（MC）方法计算了自旋-费米子模型应用于DMS的态密度和铁磁转变温度。它示出的是，除了一个方阱样的吸引力的潜力可以产生一个IB在足够小的Mn掺杂$x$的值的$p-d$交换$J$是不够强，以产生一个由自己。我们观察到当$x >= x_c$时IB与VB合并，其中$x_c$是$J$和库仑吸引强度$V$的函数。使用MC计算，我们证明了库仑吸引力的范围起着重要的作用。虽然已经在先前的数值模拟中使用的现场吸引力对于$x$的所有值有效地重新归一化$J$，但是非物理结果，最近邻范围吸引力仅在非常低的掺杂下重新归一化$J$，即，直到束缚空穴波函数开始重叠。因此，我们的研究结果表明，库仑吸引力可以被忽略，以研究Mn掺杂的GaSb，GaAs和GaP在相关的掺杂制度，但它应该包括在Mn掺杂的GAN的情况下，预计将在IB制度。
2007-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Low temperature ferromagnetic properties of the diluted magnetic semiconductor Sb2-xCrxTe3
研究了Sb_（2-x）Cr_xTe_3（0 <= x <= 0.095）单晶在2K到300 K温度范围内的磁输运和电输运性质。铁磁状态在这些晶体中在低温下发展，居里温度与x成比例（x > 0.014），当x = 0.095时达到最大值20 K。在磁化和霍尔效应测量中观察到对于平行于c轴的外加场的TC以下的滞后。磁性以及运输数据表明，铬采取3+（3d 3）价态，取代锑在主机晶格结构，并没有显着影响的背景空穴浓度。对反常霍尔效应的分析表明，斜散射是其存在的原因。这些结果拓宽了V2-VI 3稀磁半导体（DMS）和铁磁DMS结构的铁磁性范围
2004-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Polaron percolation in diluted magnetic semiconductors
本文从理论上研究了稀磁半导体中束缚磁极化子渗流引起的自发磁化的发展。在广义渗流理论的框架内，我们推导出居里温度和磁化强度的解析表达式，获得良好的定量协议与蒙特卡罗模拟的结果和良好的定性协议与实验结果。
2002-01-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Kinetic exchange vs. room temperature ferromagnetism in diluted magnetic semiconductors
在内部参考规则和III-V族和II-VI族稀磁半导体中已知的能带偏移的指导下，我们讨论了获得载流子感生铁磁性所需的p型导电性的可行性，以及浅杂质掺杂可能导致双交换驱动的铁磁性的情况。我们考虑了动力学交换对p-d杂化、磁性离子的电子构型以及主体材料的价带与磁性离子之间的电荷转移能量的依赖性。在Mn基II-VI族化合物中，空穴诱导铁磁性需要受主掺杂。然而，对于一些Mn-、Fe-或Co-基III-V磁性半导体，后者是可能的而没有任何掺杂。在Fe或Co的氮化物中，当存在受主掺杂时，可望产生T_C> 300 K的载流子诱导铁磁性。
2002-01-02 cond-mat.mtrl-sci
Observation of strong-coupling effects in a diluted magnetic semiconductor (Ga,Fe)N
本文报道了（Ga，Fe）N中自由激子的巨大塞曼分裂的直接观测结果。磁光和磁化强度数据表明，铁磁符号和有效的p-d交换能量的减少幅度控制Fe^{3+}离子和GAN中的空穴之间的相互作用，N_0 β ^（app）= +0.5 +/- 0.2 eV。这一发现证实了最近的建议，即强的p-d杂化特定的氮化物和氧化物导致显着重整化的价带交换分裂。
2007-08-24 cond-mat.mtrl-sci
The influence of electrostatic potentials on the apparent s-d exchange energy in III-V diluted magnetic semiconductors
松饼-锡模型的有效质量电子与磁性离子在半导体中的相互作用，扩展到包括静电势的情况下，锰基III-V族化合物（${Ga}_{1-x} {Mn}_x {N}$，${Ga}_{1-x} {Mn}_x {As}$）。由于导带电子被带负电的磁性离子排斥并被补偿施主吸引，因此s-d交换耦合$N_0 α$的\emph{apparent}值减小。结果表明，这种影响的大小增加时，x减小。我们的模型可以解释最近在这两种材料中观察到的Mn浓度x <= 0.2%的电子自旋分裂的不寻常行为。
2005-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Carrier States and Ferromagnetism in Diluted Magnetic Semiconductors
本文应用动力学相干势近似，系统地研究了$A_{1-x}$ Mn $_xB$型稀磁半导体（DMS's）的载流子态.对DMS的三种典型情况进行了模型计算：在没有交换势的情况下具有强和中等交换相互作用的情况，以及除了中等交换相互作用之外具有强吸引力的交换势的情况。当交换相互作用足够强时，磁性杂质带从主带分裂。磁性杂质带中的载流子主要停留在磁性位置，载流子自旋与局域自旋之间的耦合很强。载流子在磁性位点之间的跳跃通过{ \it双交换（DE）样}机制引起铁磁性。我们已经调查的条件DE样机制在DMS的操作。结果表明，磁位的磁吸引势有助于磁性杂质带的形成，并通过显著增强交换相互作用的作用，使类DE机制起作用.用常规参数研究了Ga $_{1-x}$ Mn $_x$ As中的载流子态。结果表明，铁磁性是由杂质态产生的尾带载流子通过类DE机制引起的。
2003-03-15 cond-mat.mtrl-sci
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
From diluted magnetic semiconductors to self-organized nanocolumns of GeMn in Germanium
虽然在稀磁半导体中实现高居里温度（高于室温）在良好控制的均匀合金的情况下仍然是一个挑战，但以磁性组分的强烈不均匀结合为特征的几个系统似乎是有希望的。将锰结合到锗中显著地改变了生长条件，并且在低温分子束外延的某些条件下，其导致形成组织良好的富Mn材料的纳米柱，其具有与贫Mn锗基质成外延关系的晶体结构。在这些纳米柱中的Mn原子之间的强相互作用证明通过X-射线吸收光谱，引起通过磁力计和X-射线磁性圆二色性观察到的铁磁性字符。最有趣的，强烈的磁输运功能上观察到的整个结构，这强烈地依赖于纳米柱的磁性配置。
2008-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Lattice constant in diluted magnetic semiconductors (Ga,Mn)As
我们使用密度泛函计算的晶格常数的（Ga，Mn）As含有各种本征缺陷的成分依赖性进行调查。理想混晶的晶格常数与Mn的浓度关系不大。晶格参数增加，如果一些Mn原子占据间隙位置。如果存在As反位缺陷，也会发生同样的情况。由于这两个捐助者接近一个完整的补偿材料获得与所观察到的成分依赖性的定量协议。（Ga，Mn）As晶格常数的增加与补偿程度有关：补偿程度低的材料应具有接近GaAs晶体晶格常数的晶格常数。
2003-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Bound Magnetic Polaron Interactions in Insulating Doped Diluted Magnetic Semiconductors
绝缘掺杂稀磁半导体（DMS）的磁行为的特征在于称为束缚磁极化子的大集体自旋的相互作用。这些材料的磁化率的实验测量表明，极化子-极化子相互作用是铁磁的，与反铁磁载流子-载流子相互作用相反，反铁磁载流子-载流子相互作用是半导体的特征。为了解释这种行为，已经开发了一个模型，其中极化子通过标准的直接载流子-载流子交换相互作用（由于虚载流子跳跃）和间接载流子-离子-载流子交换相互作用（由于极化子与间隙区域中的磁性离子的相互作用）相互作用。使用变分法，模型参数的最佳值被确定为温度的函数。在感兴趣的温度下，描述极化子-极化子相互作用的参数被发现几乎是温度无关的。对于这些常数参数的合理值，我们发现间接铁磁相互作用可以主导直接反铁磁相互作用，并导致极化子对齐。这一结果支持了绝缘掺杂DMS铁磁性的实验证据。
2001-11-26 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
Influence of non-local exchange on RKKY interactions in III-V diluted magnetic semiconductors
在GaAs中，Mn的替代局域磁矩之间的RKKY相互作用是自旋方向相关的和空间各向异性的。在这封信中，我们解决这些各向异性的强度使用半唯象紧束缚模型，该模型处理锰d-轨道和作为p-轨道之间的杂交微扰和帐户现实的非本地交换它们的自旋之间的相互作用。我们发现，交换非局域性，价带自旋轨道耦合，带结构各向异性都发挥了作用，在确定这两种效果的强度。我们使用这些结果来估计由于随机定位的Mn离子之间的相互作用令人沮丧的基态磁化抑制的程度。
2004-05-21 cond-mat.mtrl-sci
