First-Principle vs. Experimental Design of Diluted Magnetic S... - 9781536140774

Naujausi atradimai paskatino sukurti naują elektronikos klasę, vadinamą sukimosi elektronika arba spintronika, kuri naudoja elektronų sukimąsi, o ne jo krūvį, kad sukurtų poliarizuotas sroves. „Spintronics“ šiuo metu išgyvena nepaprastą plėtrą, gamindama nanoskalės įrenginius, pagrįstus feromagnetinėmis medžiagomis ir puslaidininkiais. Jų pritaikymo galimybės yra įvairios – nuo įrašymo, elektronikos ir optoelektronikos iki kvantinės informacijos. „Spintronics“ yra naujos kartos elektronika, kuri atnešė ir toliau daro didelę pažangą informacijos saugojimo srityje, nes buvo atrastos naujos medžiagos su naujomis funkcijomis ir įvairiomis programomis. 1988 m. Alberto Ferto ir Peterio GrA nbergo (2007 m. Nobelio fizikos premijos laureato) atradimas milžiniškos magnetinės varžos (GMR) yra laikomas spintronikos atspirties tašku. GMR pagrįstas elektros srovės kitimu esant magnetiniam laukui. Spintronika labai prisidėjo prie elektronikos norimos miniatiūrizacijos, joje naudojami nanometriniai komponentai informacijos apdorojimui ir saugojimui. Tačiau miniatiūrizavimo ribos nanometriniu mastu yra žinomos, todėl būtina sukurti naujus būdus ir naujas medžiagas, kurios viršytų šias ribas. Labiausiai pageidaujamos šių medžiagų savybės yra didelė sukimosi poliarizacija, modulinės magnetinės savybės dėl elektrinio lauko ir ilgas sukimosi poliarizacijos tarnavimo laikas. Tarp naujų perspektyvių medžiagų nurodome: Atskiestus magnetinius puslaidininkius, kurie suteikia naujų magnetinių savybių įprastiems puslaidininkiams, funkcinius oksidus (įskaitant pusmetalus ir daugialypius metalus) ir organinius puslaidininkius. Pagrindinis teorinis iššūkis šioje srityje yra suprasti, kaip stebimas makroskopinis magnetinis elgesys atsiranda dėl daugelio mikroskopinės laisvės laipsnių sąveikos. Šiose sistemose sutrikimas yra esminis magnetinių reiškinių parametras ir dėl atsitiktinių priemaišų atomų išsidėstymo gali lemti visišką fizinį skirtumą nuo stebimo nebuvimo. Pastaruoju metu buvo padaryta didelė pažanga kuriant šias medžiagas kaip praskiestus magnetinius puslaidininkius (DMS arba praskiestus magnetinius puslaidininkius), o kai kurie puslaidininkiai buvo tiriami kaip II-VI grupės ir III-V grupės legiruoti junginiai, o juos pakeitė pereinamieji metalai. originalūs katijonai. Yra keletas skirtingų teorinių šių magnetinių medžiagų tyrimo metodų. Ab-initio metodas prasideda nuo SchrAdinger lygties, kad būtų imituojama tam tikra medžiaga. Toks metodas yra būtinas norint nustatyti tokios sistemos parametrus ir mikroskopines savybes. Šioje knygoje autoriai išanalizavo magnetinių puslaidininkių elektroninę struktūrą, praskiestą ZnO, GaN, SnO2, TiO2, MgH2, EuO ir EuN legiruotų REN (RE=GdN, DyN ir HoN) atveju. Autoriai sutelkė dėmesį į magnetinius, optinius ir mainų mechanizmus, kurie kontroliuoja šių sistemų feromagnetizmą. Šios knygos tikslas – pasiūlyti keletą idėjų, kaip atsakyti į svarbiausią puslaidininkių spintronikos medžiagų mokslo klausimą, visų pirma atsižvelgiant į tai, kaip galima realizuoti kambario temperatūros feromagnetizmą DMS. Be to, aptariama koreliacija tarp pirmojo principo ir eksperimentinio projekto, siekiant išsiaiškinti, kaip galima numatyti dar nesusintetintų medžiagų savybes.