GaAs 中 Mn 受主的交换相互作用：揭示其强烈的形变依赖性
材料科学
2023-05-17 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
在本文中，我们利用锰离子内部电子 d 壳层和 GaAs 价带束缚空穴的微观多粒子波函数，计算了它们之间的交换相互作用常数。我们揭示了该常数对晶格形变的参数依赖性，并发现在应变张量达到 10^{-3} \div 10^{-2} 量级时，该常数变化可达百分之几十甚至更多。这一事实与先前从拉曼光谱获得的 GaAs 中 Mn 受主精细能量结构具有形变依赖性的假设相符，并且我们表明这种依赖性具有相同的量级。此外，我们还解决了关于 GaAs 中 Mn 离子静态磁化率的成熟理论与实验数据在高温下存在显著不匹配的问题。我们通过数值估计和计算表明，交换耦合值对 GaAs 晶格膨胀的相当强的参数依赖性，也决定了高温（50 K 以上）磁化率的降低。
引用
@article{arxiv.2301.05038,
title = {Exchange interaction for Mn acceptor in GaAs: revealing its strong deformation dependence},
author = {I. V. Krainov and K. A. Baryshnikov and A. A. Karpova and N. S. Averkiev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.05038},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 4 figures