Ga_{1-x}Mn_xAs 中纯态与缺陷态的磁光学：第一性原理计算

我们利用精确的第一性原理密度泛函 FLAPW 计算研究了 Ga$_{1-x}$Mn$_{x}$As 中磁光学性质及其最常见的缺陷，以: {\em i}) 以电子结构为基础阐明 Kerr 光谱特征的来源; {\em ii}) 进行与实验的准确比较; {\em iii}) 理解 Mn 浓度和占据位置在塑造光谱中的作用。在替代性情况下，我们的结果表明，大多数特征具有跨带本征，甚至在低光子能量处也仅略受 Drude 样贡献的影响。虽然在中间稀释范围($x\sim$ 10%)下，Kerr 因子对 Mn 浓度不太敏感，但出现了一个显著的最小值（最高可达 1.5$^\circ$），其发生在约 0.5 eV 的光子能量处。对于嵌际 Mn，计算结果与实验光谱呈现出惊人的相似性，表明将模拟与实验 Kerr 角进行比较是区分稀释磁性半导体框架中不同缺陷的有效工具。