带少量载流子的半磁性量子点中的电压可调铁磁性：磁极子与电容
介观与纳米尺度物理
2009-11-11 v2
摘要
磁性半导体量子点含有少量载流子，是一个可以由电压调节铁磁相互作用的有趣模型系统。通过设计掺杂量子点的几何形状，可以针对磁极子的各向异性量子态进行调制。磁极子态在沿面(盘状)量子点中具有强各向异性，这源于价带中的自旋分裂。磁极子的结合能和自发磁化随着粒子数的变化而振荡，反映了壳结构。由于库仑相互作用，磁极子的最大结合能和自旋极化在总自旋满足浦尔斯定律时（即量子点中空穴总自旋最大时）发生。随着量子点中粒子数的增加，对于某些轨道配置，铁磁态尤其稳定，或可能出现破对称状态。在强铁磁相互作用的量子点中，地基态可在温度升高或交换相互作用减弱时发生从磁性到非磁性的跃迁。磁极子的特征温度和磁化波动取决于结合能和壳的简并性。含有少量载流子的磁性量子点的电容谱揭示了极子态的形成。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0505195,
title = {Voltage-tunable ferromagnetism in semimagnetic quantum dots with few particles: magnetic polarons and electrical capacitance},
author = {Alexander O. Govorov},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0505195},
year = {2009}
}
备注
27 pages, 12 figures; Phys. Rev. B, accepted