铕单硫族化合物磁性半导体中的交换相互作用及其对流体静应变的依赖性
材料科学
2010-05-10 v1
摘要
在蒙特卡洛研究中应用经典海森堡模型，以探究EuO、EuS、EuSe和EuTe中间接最近邻（NN）交换和次近邻（NNN）超交换相互作用的距离依赖性。为此，首先确定了磁有序温度（即铁磁和反铁磁有序的居里温度和奈尔温度）对交换常数的依赖性。然后将其用于分析流体静压实验的实验数据。结果表明，所有实验发现，即临界温度的强烈增加，以及EuTe和EuSe随着晶格参数减小从反铁磁到铁磁有序的转变，都很好地由磁格律纳森定律描述，其中交换常数以幂律形式依赖于Eu离子的原子间距离。根据这些计算，对于所有四种铕单硫族化合物，间接NN交换的特征是格律纳森指数约为20，而NNN超交换的指数约为10。后者与布洛赫关于绝缘磁性材料中超交换相互作用的体积依赖性的经验10/3定律一致。蒙特卡洛计算还显著修正了无应变块体材料的交换常数，因为考虑了非零温度下的自旋涨落。交换常数随晶格参数减小而强烈增加，为应变外延结构中提高居里温度提供了空间，这对器件应用很重要。
引用
@article{arxiv.0907.3836,
title = {Exchange interactions in europium monochalcogenide magnetic semiconductors and their dependence on hydrostatic strain},
author = {W. Söllinger and W. Heiss and R. T. Lechner and K. Rumpf and P. Granitzer and H. Krenn and G. Springholz},
journal= {arXiv preprint arXiv:0907.3836},
year = {2010}
}
备注
16 pages, 12 figures