Mn掺杂GaAs的电子结构与磁性
材料科学
2016-08-31 v1
摘要
Mn掺杂的半导体因其适用于自旋器件应用的新颖磁性属性而极为有趣。最近的理论和实验结果表明，Mn掺杂的GaAs系统的临界温度显著高于Mn掺杂GaAs系统。为了理解其电子和磁性，本文采用第一性原理平面波方法详细研究了Mn掺杂GaAs系统。我们指出，随着Mn浓度的变化，其影响于电子和磁性。对于稀释的Mn浓度，Mn的d轨道形成一个完全与宿主GaAs的价带态分离的杂质带。这与Mn掺杂GaAs系统不同，在该系统中，Mn d轨道位于带隙中靠近价带边缘的地方，与去极化价带态强烈杂化。为了研究电子关联效应，进行了LSDA+U计算。计算结果表明，(Mn,Ga)N中的交换相互作用是短程的，而在(Mn,Ga)As中，Mn自旋间的铁磁耦合强度在较大的Mn-Mn间距下并未显著减小。此外，由于Mn原子通过As键的连通性的存在或缺失，交换相互作用在不同的晶体学方向上是各向异性的。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0308527,
title = {Electronic structure and magnetism of Mn doped GaN},
author = {B. Sanyal and O. Bengone and S. Mirbt},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0308527},
year = {2016}
}
备注
6 figures, submitted to Phys. Rev. B