Spin clustering and ferromagnetic couplings in a dilute magnetic semiconductor
自旋团簇中的铁磁耦合被证明是强烈增强的有序杂质的安排相比,即使对于相同的自旋分离和空穴掺杂。随之而来的集群本地化的自旋波模式的能量增强表明在增强$T_{\rm C}$的位置Mn无序的一个潜在的重要作用。在一个简单的模型内,包括两个自旋-激发能标度,对应于弱和强耦合自旋,磁化强度的温度依赖性被发现与Ga $_{1-x}$ Mn $_x$ As的SQUID磁化强度数据很好地一致。
2003-07-01 cond-mat.str-el
A new route to enhance the ferromagnetic transition temperature in diluted magnetic semiconductors
本文采用自旋费米子蒙特卡罗方法研究了中间耦合区中稀磁半导体的磁性和输运性质。铁磁转变温度$T_c$显示出优化行为,对于给定的磁性杂质浓度$x$,相对于绝对载流子密度$p_{abs}$,首先增加,然后降低,如实验中所见。我们的计算还表明,绝缘体-金属-绝缘体过渡跨越最佳$p_{abs}$的$T_c$是最大的。值得注意的是,对于所有$x$值,最佳$p_{abs}$值位于0.11左右的窄范围内,并且铁磁性$T_c$随着$x$而增加。我们用极化子渗流机制解释了我们的结果,并在实验中提出了一种提高铁磁转变温度的新途径。
2017-03-29 cond-mat.str-el
A Monte Carlo study of critical properties of strongly diluted magnetic semiconductor (Ga,Mn)As
本研究用蒙特卡洛方法模拟面心立方晶格上5%Mn掺杂的(Ga,Mn)As系统,经双重平均估算出与实验相符的97±6 K临界温度,且高临界指数ν暗示其可能存在非普适临界行为。
2017-03-23 cond-mat.str-el
Curie temperatures of the concentrated and diluted Kondo-lattice model as a possible candidate to describe magnetic semiconductors and metals
我们提出了一个理论模型载流子介导的铁磁性集中或稀释的本地矩系统。用运动方程/相干势近似方法描述了近藤晶格模型的电子子系统。这样,我们就可以根据局部磁矩的磁化强度计算系统的自由能及其最小值。因此,也可以确定居里温度及其对重要模型参数的依赖性。在适当的空穴密度下,我们得到了与Ga $_{1-x}$ Mn $_x$ As的居里温度实验值定性一致的结果。
2011-04-21 cond-mat.str-el
Kondo Lattice Behavior in the Ordered Dilute Magnetic Semiconductor Yb_{14-x}La_xMnSb_{11}
本文报道了Yb_(14)MnSb_(11)和Yb_(13.3La_(0.7)MnSb_(11)单晶的霍尔效应、磁性、热容和掺杂研究。这些重掺杂半导体化合物分别在53 K和39 K以下具有铁磁性。载流子质量从室温附近的2 me重正化到5 K时的15 me,加上Mn磁矩部分屏蔽的磁性证据表明,这些化合物代表了T_K = 350 K的欠屏蔽Kondo晶格的罕见例子。
2005-08-04 cond-mat.str-el
Dilute magnetic topological semiconductors: What's new beyond the physics of dilute magnetic semiconductors?
局域磁矩在金属-绝缘体相变中的作用是现代凝聚态物理的核心,例如,高T $_{c}$超导的机制,重费米子量子临界附近的非费米子液体物理的性质,杂质半导体中的金属-绝缘体相变问题等等。稀磁半导体的研究已经有二十多年的历史,尽管居里温度低,但仍获得自旋极化的电流。用拓扑绝缘体代替半导体,提出了稀磁拓扑半导体问题。增加对应于铁磁团簇的尺寸分布的无序强度,我们提出了一种新的无序金属状态,其中Weyl金属岛似乎形成具有拓扑绝缘相的不均匀混合物。通过重整化群分析并结合实验结果,我们提出了一个$(λ_{so},Γ,T)$的相图,其中自旋-轨道耦合$λ_{so}$控制从拓扑半导体到具有温度$T$的半导体的拓扑相变,并且铁磁簇$Γ$的分布产生新颖的绝缘体-金属从拓扑绝缘或能带绝缘相转变到具有这种绝缘岛的非均匀分布的Weyl金属态。由于外尔金属的电磁性质是由轴子电动力学描述的,随机轴子电动力学在输运现象中的作用超出了传统无序驱动的金属-绝缘体转变中的渗流物理学,这是一个有趣的问题。我们还讨论了如何验证这种不均匀的混合物的基础上原子力显微镜。
2014-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Phase Diagram of Diluted Magnetic Semiconductor Quantum Wells
研究了稀磁半导体量子阱的相图。空穴气中载流子之间的相互作用可以导致一阶铁磁转变,该转变在施加的场中保持突变。这些转变可以由磁场引起,或者在双层系统中由电场引起。我们对这些一阶相变进行了大量精确的实验预测。
2000-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
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
Combined approach of density functional theory and quantum Monte Carlo method to electron correlation in dilute magnetic semiconductors
本文对稀磁半导体(Ga,Mn)As的电磁性质进行了实际研究。提出了一种基于密度泛函计算的多轨道Haldane-Anderson模型,并采用Hirsch-Fye量子Monte Carlo算法进行了求解.在稀释极限下,结果与实验结果吻合良好。当化学势位于价带顶和杂质束缚态之间时,杂质间的长程铁磁关联(由反铁磁杂质-主体耦合介导)得到了显著发展.我们观察到杂质束缚态能量下局域态密度的各向异性特征,这与STM测量结果一致。因此,提出的组合方法提供了一个坚实的起点,现实的计算的各种家庭的稀磁半导体。
2008-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
(Sr3La2O5)(Zn1-xMnx)2As2: A Bulk Form Diluted Magnetic Semiconductor isostructural to the "32522" Fe-based Superconductors
合成并表征了一种新的稀磁半导体系统(Sr_3La_2 O_5)(Zn_(1-x)Mn_x)_2As_2。在居里温度TC ~ 40 K以下,Mn以10%取代Zn(Sr_3La_2 O_5)Zn_2As_2,形成铁磁有序结构。(Sr 3 La 2 O 5)(Zn 1-x Mn x)2 As 2具有与32522型Fe基超导体相同的层状晶体结构,并且代表在FeAs高温超导体族中具有直接对应物的第五DMS族。
2014-03-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
NMR Investigation of the Diluted Magnetic Semiconductor Li(Zn1-xMnx)P (x = 0.1)
我们采用NMR技术研究了I-II-V稀磁半导体Li(Zn 1-xMnx)P(x = 0.1,居里温度Tc = 25 K)中Mn自旋的性质。我们成功地确定了7 Li NMR信号所产生的Li网站附近的Mn 2+,探测Mn自旋的静态和动态特性。从核磁共振自旋-晶格弛豫数据,我们表明,锰自旋-自旋相互作用延伸到许多单位电池。
2013-07-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two magnetic regimes in doped ZnO corresponding to a dilute magnetic semiconductor and a dilute magnetic insulator
薄膜的ZnO掺杂磁性离子,Mn和Co,在某些情况下,与Al已制成具有非常宽的范围内的载流子密度。在绝缘和金属薄膜中均观察到铁磁行为,但当载流子密度为中间值时则没有。绝缘膜在低温下表现出可变的范围跳跃,并且由于局部自旋与静态局部态的相互作用而在室温下是铁磁性的。当处于局域态的载流子变得移动时,磁性被淬灭。在金属(简并半导体)的范围内,强大的铁磁性与非常强的磁光信号和室温异常霍尔数据一起重新出现。这证明了导带的极化,并表明当ZnO掺杂到金属区时,它表现为真正的磁性半导体。
2007-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Role of Correlation and Exchange for Quasi-particle Spectra of Magnetic and Diluted Magnetic Semiconductors
讨论了广义自旋费米子(sp-d)交换晶格模型在磁性和稀磁半导体中的理论基础和应用。该模型描述自旋准粒子谱的能力进行了研究。重点讨论了两个相互作用子系统的动力学行为,巡游载流子的局域自旋和自旋密度。本文采用不可约格林函数(IGF)方法描述准粒子动力学。散射状态的调查和三个分支的磁激发计算的制度,磁性半导体的特性。对于简化版本的模型(近藤晶格模型),我们研究的准粒子激发的光谱,特别注意到稀磁半导体。为此,为了包括无序的影响,自洽地确定修改的平均场。通过两种情况的比较,阐明了库仑相关和交换的作用。
2004-03-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Sr and Mn co-doped LaCuSO: A wide band gap oxide diluted magnetic semiconductor with TC around 200K
本文报道了体氧化物稀磁半导体(DMS)系统La_(1-x)Sr_xCu_(0.925)Mn_(0.075)SO(x=0,0.025,0.05,0.075和0.1)的合成。LaCuSO作为一种宽带隙p型氧化物半导体,满足理论上预测的室温DMS的所有条件。当x>0.05时,其居里温度(TC)约为200 K,这是迄今为止已知的块体DMS材料的最高TC记录之一。该系统提供了具有p型导电的氧化物DMS系统的罕见示例,这对于形成高温自旋电子器件是重要的。
2013-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Disorder effects in diluted ferromagnetic semiconductors
用两步法分析了稀磁III-V族半导体中载流子感生铁磁性。首先,在一个单一的网站CPA形式主义,我们计算的元素解决了平均格林函数的巡回承运人。然后利用推广的RKKY公式计算了Mn-Mn长程交换积分和居里温度随交换参数、磁性杂质浓度和载流子密度的变化关系。无序(杂质散射)的影响似乎起着至关重要的作用。标准的RKKY计算(无散射过程)严重低估了居里温度,不适合描述稀磁半导体的磁性。反铁磁交换有利于提高居里温度。
2002-08-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
The suppression of Curie temperature by Sr doping in diluted ferromagnetic semiconductor (La1-xSrx)(Zn1-yMny)AsO
(La 1-xSrx)(Zn 1-yMny)AsO是一种二维稀磁半导体,具有电荷和自旋解耦掺杂的优点。Sr ~(2+)取代La ~(3+)和Mn ~(2+)取代Zn ~(2+)分别引入空穴载流子和自旋。这一优势使我们能够调查的影响,载流子掺杂的铁磁有序状态,通过控制Sr浓度在(La 1-xSrx)(Zn 0.9Mn 0.1)AsO。10%Sr掺杂导致TC ~ 30 K以下的铁磁有序。增加Sr浓度到30%严重抑制居里温度和饱和时刻。中子散射测量表明,(La0.9Sr0.1)(Zn0.9Mn0.1)AsO在300 K以下没有发生结构转变。
2014-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ba(Zn1-2xMnxCox)2As2: A Bulk Form Diluted Magnetic Semiconductor with n-type Carriers
报道了具有122型铁基超导体结构的体相稀磁半导体Ba(Zn_(1 - 2)Mn_xCox)_2As_2(0 ≤ x ≤ 0.15)的合成和表征。Mn和Co共掺杂BaZn_2As_2在TC ~ 80 K以下形成铁磁有序结构。霍尔效应测量表明,载流子为n型,密度约为10^17/cm 3。p型铁磁(Ba 1-yKy)(Zn 1-xMnx)2As 2、n型铁磁Ba(Zn 1 -2xMnxCox)2As 2、反铁磁BaMn 2As 2和超导Ba(Fe 1-xCox)2As 2系统之间的共同晶体结构和良好的晶格匹配使得可以通过As层在这些系统之间形成各种结。
2014-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Li1.1(Zn1-xCrx)As: Cr doped I-II-V Diluted Magnetic Semiconductors in Bulk Form
本文报道了体相稀磁半导体I-II-VLi_(1.1)(Zn_(1-x)Cr_x)As(x = 0.03,0.05,0.10,0.15)的合成与表征,其立方晶体结构与III-VGaAs和II-VI族Zn_xCr_xZnSe相同。当过量Li产生p型载流子时,Cr取代Zn 10%,在TC ~ 218 K以下形成铁磁有序。Li(Zn,Cr)As代表另一种磁性半导体系统,其具有使载流子和自旋去耦的优点,其中载流子通过添加额外的Li来产生,并且自旋通过Cr取代Zn来引入。
2014-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
X-ray magnetic circular dichroism and photoemission study of the diluted ferromagnetic semiconductor Zn$_{1-x}$Cr$_x$Te
我们对稀磁半导体Zn $_{1-x}$ Cr $_x$ Te进行了X射线磁圆二色性(XMCD)和价带光电子能谱研究。在Cr 2 p吸收边观察到由于铁磁性引起的XMCD信号。与原子多重态计算的比较表明,磁活性成分的Cr离子是二价的四面体晶体场与沿晶体a,b,和c轴的tetrahistoric失真。在价带谱中,费米能级附近的谱权重被强烈抑制,表明了Jahn-Teller效应和Cr 3d电子之间强库仑相互作用的重要性。
2007-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron-hole contribution to the apparent s-d exchange interaction in III-V diluted magnetic semiconductors
从理论上研究了Mn基稀磁半导体中p型光电子和n型III-V族电子的自旋分裂。它表明,不寻常的迹象和幅度的表观的s-d交换积分报告GaAs:Mn产生的电子和空穴之间的交换相互作用绑定到Mn受体。这种相互作用在电子和Mn自旋之间的耦合中占主导地位,迄今为止被认为是自旋相关现象的主要来源。在n型材料中发现的表观s-d交换积分的幅度减小的解释在电离Mn受体和瓶颈效应的排斥库仑势的存在。
2008-11-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic Impurity States and Ferromagnetic Interaction in Diluted Magnetic Semiconductors
研究了稀磁半导体的电子结构,特别是空穴性质。将Haldane-Anderson模型推广到磁性杂质,并在Hartree-Fock近似下进行了分析。由于杂质d-态与宿主p-态的强杂化,在价带中产生空穴,同时形成局域化的磁矩。这些空穴弱束缚在杂质位置周围,其特征长度为几个晶格常数。对于两种杂质的情况,发现当两种杂质的间距为空穴长度的数量级时,这些空穴的重叠有利于铁磁相互作用。空间扩展的空穴对铁磁交换相互作用起着至关重要的作用。
2007-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Origin of ferromagnetic response in diluted magnetic semiconductors and oxides
本文综述了目前对稀磁半导体、稀磁氧化物以及一些名义上无磁材料铁磁响应起源的认识。有人认为,这些系统可以分为四类。第一种属于复合材料,其中已知的铁磁性、亚铁磁性或反铁磁性化合物的沉淀物在高温下具有磁性特征。第二类形成的合金显示出化学纳米级的相分离成区域与小和大浓度的磁性成分。第三类属于(Ga,Mn)As、重掺杂p-(Zn,Mn)Te和相关半导体。在这些固溶体中,建立在p-d Zener空穴介导铁磁性模型和Kohn-Luttinger kp理论或多轨道紧束缚方法上的理论定性地描述了许多相关性质,并且通常定量地描述了许多相关性质。最后,在一些载流子掺杂的DMS和DMO之间的竞争长程铁磁和短程反铁磁相互作用和/或接近的本地化边界导致电子纳米级的相分离。
2007-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Single Crystal Growth and Spin Polarization Measurements of Diluted Magnetic Semiconductor (BaK)(ZnMn)2As2
最近发现了一种具有高固化温度(Tc)的新型稀磁半导体(BaK)(ZnMn)_2As_2(BZA),它具有独立的自旋和电荷掺杂机制。这使得BZA成为自旋电子器件的一种有前途的材料。本文首次报道了BZA单晶的成功生长。基于BZA单晶制备了可用于评价自旋极化的Andreev反射结,通过Andreev反射光谱分析,得到BZA单晶的自旋极化率为66%.
2018-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Towards a Fully Ab-Initio Description of the Diluted Magnetic Semiconductor $Ga_{1-x}Mn_{x}As$. Ferromagnetism, Electronic Structure, and Optical Response
巡游铁磁性有两种相互竞争的观点,第一种观点认为铁磁性是通过巡游载流子动力学,即所谓的RKKY机制,由局部矩之间的间接耦合产生的,而在另一种情况下,铁磁性是通过强原子Hund相互作用,即所谓的双交换(DE)方案,由巡游载流子的自旋极化产生的。哪一种观点描述了稀磁半导体的铁磁性,这种材料有希望用于自旋电子学应用,目前还不清楚。在这里,我们描述了详细的物理响应的原型材料$Ga_{1-x}Mn_{x}As$使用的第一性原理的带结构与方法的基础上,动态平均场论,将强大的,动态的相关性{ \it和}内在以及外在的障碍在一个单一的理论图片。我们展示了铁磁性是如何由DE驱动的,与最近的观察结果一致,同时对电子结构的细节进行了很好的定量描述,如扫描隧道显微镜(STM)和光学电导率所探测的那样。我们的研究结果表明,铁磁性可以驱动DE即使在稀磁半导体与小的载流子浓度。
2003-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comparison between ab-initio and phenomenological modeling of the exchange couplings in diluted magnetic semiconductors: the case of $Zn_{1-x}Cr_{x}Te$
利用最近发展起来的半解析方法(自洽局部RPA或SC-LRPA),我们研究了磁性杂质之间的交换耦合为RKKY形式的稀磁系统中铁磁相的稳定性。这些计算相对于在稀释的铁磁材料中观察到的铁磁性的相关性提供了一个简短的讨论。然后,在一个两步的方法,我们研究的铁磁性$Zn_{1-x}Cr_{x}Te$。在我们研究的第一步中,我们计算了LDA内锰杂质之间的磁耦合。在第二步中,我们使用SC-LRPA对角化所得到的有效海森堡哈密顿量。我们还比较,当可用时,我们的计算与蒙特卡罗模拟和实验测量。
2006-06-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Impact of Next-Nearest-Neighbor hopping on Ferromagnetism in Diluted Magnetic Semiconductors
GaMnN是一种宽禁带的半导体材料,在发现了所有稀磁半导体中最高的铁磁转变温度$T_C$ $\sim$ 940 K后,引起了人们的极大兴趣。后来,由于观察到具有非常低的$T_C$ $\sim$ 8 K的铁磁状态或有时根本没有铁磁状态,因此它成为一个争论。我们解决这些问题,通过计算铁磁窗口,$T_C$与$p$,在一个$t-t'$近藤晶格模型使用自旋费米子蒙特卡罗方法在一个简单的立方晶格。我们利用下一个最近邻跳频$t'$来调整自由载流子的离域程度,并表明载流子局域化(离域)显着扩大(收缩)铁磁窗口与最佳$T_C$的减少(增强)。我们连接我们的结果与实验结果,并试图了解在GaMnN铁磁性的模糊性。
2020-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
(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
New Diluted ferromagnetic semiconductor Li(Zn,Mn)P with decoupled charge and spin doping
我们报道了一种新的稀磁半导体Li(Zn,Mn)P的发现,在这种半导体中,电荷和自旋分别通过锂的非化学计量和Mn ~(2+)对Zn ~(2+)的等价取代引入.与(Ga,Mn)As同构的Li(Zn,Mn)P被发现是p型铁磁半导体,过量的锂提供电荷掺杂。第一性原理计算表明,过量的Li有利于部分占据Zn位点,导致空穴掺杂。铁磁性是介导的半导体样品相对较低的移动载体与一个小的矫顽力,表明一个容易的自旋翻转。
2013-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Single-Band Model for Diluted Magnetic Semiconductors: Dynamical and Transport Properties and Relevance of Clustered States
利用蒙特卡罗模拟研究了(III,Mn)V稀磁半导体(DMS)的单带自旋费米子晶格模型的动力学和输运性质.这项工作是以前工作的继续(G. Alvarez,Phys. Rev. Lett. 89,277202(2002)),其中研究了模型的静态性质。本文的结果支持了J/t(标准符号)的相关机制是中间耦合机制的观点,即载流子在Mn自旋附近仅被部分俘获,在居里温度T_C以上存在局部有序区域(团簇)。这一结论是基于电阻率随温度变化的计算,即在T_C附近出现软金属到绝缘体的转变,以及态密度和电导率的分析。此外,在集群制度中观察到一个大的磁阻模拟。DMS和锰氧化物之间的正式类比进行了讨论。
2003-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hole concentration in a diluted ferromagnetic semiconductor
本文用平均场方法研究了Ⅲ-Ⅴ族Mn基半导体化合物中空穴介导的铁磁性,讨论了Ga_{1-x} Mn_xAs中Mn位密度对空穴密度的依赖关系.空穴浓度p作为Mn位分数x的函数,用m* J_{pd} ^2(其中m* 是空穴有效质量,J_{pd}是近藤型空穴/局域矩耦合)和临界温度Tc的乘积来参数化。通过使用这些量的实验数据,我们已经建立了依赖性的空穴浓度与x,这可以与发生在空穴气体中的重入金属-绝缘体转变。我们还计算了Mn的磁化强度与x的依赖关系,对于不同的温度(T),并发现随着T的增加,组成依赖的磁化强度的宽度急剧下降,磁化强度的最大值也下降,表明需要在稀磁半导体器件中的Mn掺杂成分的质量控制。
2002-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
K and Mn co-doped BaCd2As2: a hexagonal structured bulk diluted magnetic semiconductor with large magnetoresistance
在K和Mn共掺杂的BaCd_2As_2系统中发现了一种体相稀磁半导体。与最近报道的四元ThCr_2Si_2结构的II-II-V基(Ba,K)(Zn,Mn)_2As_2不同,Ba_(1-y)KyCd_(2-x)Mn_xAs_2系统具有六方CaAl_2Si_2型结构,Cd_2As_2层形成蜂窝状网络。锰浓度达到其x?0.4.磁化强度测试表明,样品在居里温度高达16 K时发生铁磁转变.六方结构的Ba_(1-y)KyCd_(2-x)Mn_xAs_(2-x)具有小于10 Oe的低矫顽场和约-70%的大磁阻,是一种很有希望的自旋操纵材料。
2013-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
New Diluted Ferromagnetic Semiconductor isostructural to 122 type iron pnictide superconductor with TC up to 180 K
稀磁半导体由于其在自旋电子学器件中的潜在应用而受到广泛关注。自20世纪90年代以来,(Ga,Mn)As原型系统得到了广泛的研究。同时自旋和电荷掺杂通过杂价(Ga 3+,Mn 2+)取代,但是,导致严重有限的溶解度,没有散装标本的可用性。以前,我们合成了一种新的稀释的铁磁半导体体Li(Zn,Mn)As的Tc高达50 K,其中等价的(Zn,Mn)自旋掺杂分离通过Li浓度的电荷控制。本文报道了一种新的稀磁半导体(Ba_(1-x)K_x)(Zn_(1-y)Mn_y)_2As_2的合成,它与铁122系统同构,其中空穴通过(Ba ~(2+),K ~(1+))掺杂,自旋通过(Zn ~(2+),Mn ~(2+))取代。x=0.1-0.3和y=0.05-0.15的体相样品表现出铁磁有序性,其Tc可达180 K,与Ga(MnAs)的高Tc记录相当,明显高于Li(Zn,Mn)As。此外,(Ba,K)(Zn,Mn)_2As_2与半导体BaZn_2As_2、反铁磁BaMn_2As_2和超导(Ba,K)Fe_2As_2具有相同的122晶体结构,这使它们在多层功能器件的开发中具有广阔的应用前景。
2013-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Ba(Zn,Co)2As2: a II-II-V Diluted Ferromagnetic Semiconductor with N-type Carriers
稀释铁磁半导体结合了半导体的铁磁性,在自旋敏感电子学(自旋电子学)器件中具有潜在的应用。在III-V(Ga,Mn)As薄膜中观察到铁磁有序后,对DMS材料的研究爆炸了。最近,一系列与铁基超导体同构的DMS化合物被报道。其中,(Ba,K)(Zn,Mn)$T_C$的最高居里温度为230 K。然而,大多数DMS,包括(Ga,Mn)As,是p型的,即,介导铁磁性的载流子是空穴。对于实际应用,具有n型载流子的DMS也是有利的。本文报道了一种具有n型载流子的II-II-V稀磁半导体Ba(Zn,Co)$_2$ As $_2$的成功合成。磁化强度测量表明,在$T_{C} \sim$ 45 K时发生铁磁转变.霍尔效应和塞贝克效应的测量共同证实,占主导地位的载流子是电子。利用体积灵敏磁探针μ子自旋弛豫($μ$ SR),我们还证实了Ba(Zn,Co)$_2$ As $_2$的铁磁性是本征的,内场是静态的。
2017-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con