Электронное строение разбавленных магнитных полупроводников на основе халькопиритов AIIBIVCV2 допированных Mn

• Автор: Мурашов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 100 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава I. Литературный обзор.

1. Теоретические подходы

2. Кристаллическая структура соединений АПВ1УСУ2, где А , Сд В Се С Аб, Р

2.1. Кристаллическая структура 2.

2.2. Кристаллическая структура СсЮеР2.

2.3. Кристаллическая структура 2

2.4. Кристаллическая структура СсКЗеАэг.

Глава П. Метод Расчета.

1. Приближенная обменнокорреляционная энергия

2. Базис плоских волн.
3. Подбор псевдопотенциала.
4. Приближение ССА ОГП.
Глава III. Расчет зонной структуры. Сравнение с экспериментом
1. Теоретические зонные структуры соединений СсхМпхСеА.
Сравнение с экспериментом
2. Теоретические зонные структуры соединений СсБ.хМПхСеРг.
3. Теоретические зонные структуры соединений 2п1хМпхОеА
4. Сравнение теоретических зонных структур соединений . хМпхСеА и Сб1.хМпхОеА
5. Теоретические зонные структуры соединений xx2,
Глава IV. Электронное строение соединений АП1Ж Мпх веАвг
Глава V. Электронное строение соединений АП1Х Мпх СеР2
Глава VI. Обсуждение результатов.
Выводы.
Список литературы


ВСз С типом атомов II,V групп и концентрацией магнитной примеси установить направление поиска магнитных полупроводников, которые могут быть использованы в спинтронных устройствах, как инжекторы или среды для транспортировки электронов с определенным направлением спинов. Общие закономерности электронного строения разбавленных магнитных полупроводников А,1. Зависимость электронного строения от типа атома II,V группы и концентрации примеси. Личный вклад автора. Выполнен весь объем работ по расчету электронного строения магнитных полупроводников, обработка результатов и их анализ, сформулированы общие положения, выносимые на защиту, выводы и рекомендации. Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на XVII, XVIII и XX симпозиуме Современная химическая физика, Туапсе, , , г. Международной конференции лет А. М.Прохорова. XVIII Менделеевском съезде г. Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи в российских журналах рекомендованных перечнем ВАК, и 5 тезисов докладов на российских и международных конференциях. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на 0 страницах и содержит 5 таблиц, рисунков, наименований цитируемой литературы. Глава I. Создание материалов обладающих как полупроводниковыми, так и магнитными свойствами является одной из важнейших проблем современной физикохимии, поскольку такие материалы рассматриваются как перспективные материалы спинтроники, т. В последние лет исследования по спинтронике проводились во многих странах и число как экспериментальных и теоретических работ по этой проблеме чрезвычайно велико. Наиболее полная библио1рафия находится на сайте Ьиришх. Первые эксперименты на системах 1п,МпАз выявили тесную связь между ферромагнетизмом и локализацией носителей, подобную той, что наблюдается в манганитах со структурой перовскита например Га,ВаМп, магнетизм в которых объяшшется в модели двойного обмена Зинера 4. Свойства полупроводников чрезвычайно чувствительны к атомам примеси и дефектам. Магнетизм является коллективным электронным упорядоченным состоянием, которое остается стабильным при достаточно высоких температурах. Введение Мп полупроводниковые соединения АШВЧ придает им ферромагнитные свойства с температурой Кюри Тс выше 0 К. В полупроводниках ОаАэ и 1пАб марганец является акцептором и источником магнитных моментов. В ферромагнитных полупроводниках упорядочение магнитных моментов происходит при участии электронов проводимости и дырок в валентной зоне. Введение Мп в соединения АШВУ ограничено величиной 0,1 . Выше этой величины начинается поверхностная сегрегация и разделение фаз. В первой статье по ферромагнитному переходу в 1пМпАб 5, была получена температура Кюри Тс7,5 К , при этом наблюдались сегрегация и разделение фаз. КорригиКонаРостокера в приближении локальной спиновой плотности. При расчете ферромагнитного 1п0. МпЗба состояний соответствует энергии Е0. В имеется минимум. В выше Ер. Здесь и далее а и Р обозначают состояния со спином вверх и спином вниз. Отметим, что теоретические расчеты для ваМп Аб дали несколько иное электронное строение см. Такое электронное строение, при котором Ферми поверхность существует только для одной из проекций спина называется полуметаллическим. Кроме того, существенная часть носителей состоит из МпЗбр состояний. Это означает, что модель ЛККУ см. Такая электронная структура соответствует условиям магнетизма двойного обмена Зинера 4, которая предполагает наличие промежуточных немагнитных атомов. В этой модели два взаимодействующих магнитных атома имеют различное число электронов в валентных оболочках. Параллельная ориентация спинов возникает изза перескока электрона между этими атомами. Вероятность перескока увеличивается, если атомы находятся в наинизшем энергетическом состоянии, которое соответствует максимальному спину. В этом случает спины электронов на двух взаимодействующих центрах и спин перескакивающего электрона параллельны, что соответствует ферромагнитному упорядочению. Для объяснения ферромагнетизма в системе Са,МпАз ртипа Тс0 К использовалась модель кинетического обмена 7, которая тоже была впервые предложена Зинером 8.