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Mn掺杂III-V型铁磁半导体的双交换机制

强关联电子 2009-11-10 v1

摘要

提出了一种关于稀疏磁性半导体(dilute magnetic semiconductor,DMS)中过渡金属掺杂剂之间间接交换相互作用的微观模型。杂质d电子与重空穴带态的杂化主要负责电子在杂质之间的传递,而赫姆齐规则决定了杂质d壳电子占据的自旋选择性。该模型应用于如 nn-型GaN:Mn 和 pp-型 (Ga,Mn)As、pp-型 (Ga,Mn)P 等系统。在含Mn 2+/3+^{2+/3+} 杂质的 nn-型DMS中,交换机制与Zener为混合价Mn离子所提出的运动学交换非常接近。在 pp-型DMS中,铁磁性由涉及重空穴载流子因其与Mn 2+^{2+} 杂质3d电子杂化而产生的动能收益的运动学机制所支配。使用分子场近似计算了若干系统的Curie温度 TCT_C,并作为杂质浓度和空穴浓度的函数。与现有实验数据之间的比较表明该模型结果与实验数据良好吻合。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0311525,
  title  = {Double exchange mechanisms for Mn doped III-V ferromagnetic semiconductors},
  author = {P. M. Krstajic and F. M. Peeters and V. A. Ivanov and V. Fleurov and K. Kikoin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0311525},
  year   = {2009}
}

备注

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