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GaAs 中替代 Mn 对的磁相互作用

材料科学 2015-05-18 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

我们采用动力学交换紧束缚模型计算了GaAs中一对替代Mn原子的磁相互作用和各向异性能随其间距和方向变化的函数关系。我们发现能量最稳定的构型通常是自旋沿连接Mn原子的矢量铁磁对齐的构型。该铁磁构型的特征是最顶端未占据受主能级的分裂,当该原子对靠近表面时,这种分裂在扫描隧道显微镜研究中可见,并且强烈依赖于原子对的取向。当Mn对沿<110>对称方向取向时,受主分裂最大;而沿<100>取向时,受主分裂最小。我们明确指出,受主分裂与Mn局域矩之间的有效交换相互作用并非简单相关。相反,交换相互作用常数与所有杂质能级(包括占据和未占据的)分布的宽度更直接相关。当Mn对位于(110) GaAs表面时,除了Mn间距最小的情况外,受主分裂和有效交换相互作用都非常小。

关键词

引用

@article{arxiv.1001.2894,
  title  = {Magnetic interactions of substitutional Mn pairs in GaAs},
  author = {T. O. Strandberg and C. M. Canali and A. H. MacDonald},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1001.2894},
  year   = {2015}
}

备注

25 figures