n型 InMnAs 中的电子态与循环共振
介观与纳米尺度物理
2007-05-23 v3
摘要
我们提出了一种理论，描述 n 型 In(1-x)Mn(x)As 磁性合金半导体在高磁场 B 下的电子和磁光性质。我们采用 8 带 Pidgeon-Brown 模型，其推广形式包括电子态的波矢 (Kz) 依赖性以及与局域 Mn d 电子之间的 s-d 和 p-d 交换相互作用。计算得到的导带 Landau 能级显示有效质量和 g 因子随温度、磁场、Mn 掺杂率 (x) 和 Kz 的强烈依赖性。利用费米的金子定则计算循环共振 (CR) 谱图，并与 50 特斯拉以上的超高磁场 CR 实验进行比较，结果表明电子 CR 峰位置对 x 敏感。通过理论与实验的详细对比，我们提取了 s-d 和 p-d 交换参数 alpha 和 beta。我们发现不仅 alpha 而且 beta 也影响电子质量，因为这种狭隘间隙半导体中存在强带间耦合。此外，我们在 8 带模型下推导了有效质量和 g 因子的解析表达式。结果表明 (alpha - beta) 是决定交换相互作用对循环质量修正的关键参数。这些发现对设计基于铁磁半导体的新型器件具有指导意义。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0304434,
title = {Electronic States and Cyclotron Resonance in n-type InMnAs},
author = {G. D. Sanders and Y. Sun and F. V. Kyrychenko and C. J. Stanton and G. A. Kodaparast and M. A. Zudov and J. Kono and Y. H. Matsuda and N. Miura and H. Munekata},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0304434},
year = {2007}
}
备注
19 pages, 13 figures