GaMnN 高温铁磁性的内在机制
材料科学
2007-05-23 v1
摘要
最近为开发具备室温铁磁性的掺杂磁半导体材料付出了大量努力，这些材料具有在自旋电子器件中具有重要的技术应用前景。2001 年成功生长出表现室温铁磁性和 p 型导电性的 GaMnN 薄膜，其估计的 Curie 温度在 5.7% 的 Mn 掺杂浓度下为 940K，这是目前报道的最高值的掺杂磁半导体。然而，铁磁行为背后的电子机制仍存在争议。本文通过对铁磁样品的实验证据表明，Mn 原子被取代性地溶解于 GaN 晶格中，并表现出 +2（占多数）和 +3（占少数）的混合价态。随着温度降低，p 型载流子密度显著降低，磁化强度也显著降低。结果表明，Mn 原子之间的铁磁耦合是通过中间能隙 Mn 带中的空穴来介导的。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0511435,
title = {Intrinsic mechanism for high temperature ferromagnetism in GaMnN},
author = {Saki Sonoda and Isao Tanaka and Hidekazu Ikeno and Tomoyuki Yamamoto and Fumiyasu Oba and Tsutomu Araki and Yoshiyuki Yamamoto and Ken-ichi Suga and Yasushi Nanishi and Youichi Akasaka and Koichi Kindo and Hidenobu Hori},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0511435},
year = {2007}
}
备注
12 pages, 3 figures