半導体キャリヤーと磁性イオンの相互利用

半导体载体与磁性离子的相互利用

• 批准号: 11125201
• 负责人: 酒井 治
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11125201/
• 关键词: 磁性半導体; 強磁性; トンネル効果; 低濃度キャリヤー; 磁化; 量子ドット; マグネテックポーラロン

MnドープGaAsや希土類磁性半導体ではキャリヤー媒介による強磁性が発生する。キャリヤー媒介による磁性イオン間相互作用の標準模型としてRKKYモデルがある。しかし、導出にあたり、フェルミエネルギーが大きいとし、磁性イオンとキャリヤーの相互作用は摂動理論の最低次の近似で取り扱われている。半導体キャリヤーのフェルミエネルギーはむしろ小さい。局在スピンの強磁性クラスター等の形成により、キャリヤーは大きな摂動効果をうけ、その場所に局在する。これによる電子スピン分極の増加はさらに強磁性クラスターの安定性を強め、いわゆる磁気ポーラロンの形成が期待される。このような状態の重要性は以前から認識されていたが、磁性イオンの熱揺らぎと、それにともなう電子状態の変化を正しく取り入れた研究は従来行われていなかった。本研究では、与えられたスピン配位にたいし、電子状態は数値的に正しく対角し、これをもとにギブス因子を求め、古典モンテカルロ法により局在スピン系の状態を生成するという計算法を開発した。温度上昇にたいし、自発磁化は低温で一旦急激に減少し、その後緩やかに減少した後、キュリー温度で消失する。この様子は低濃度キャリヤー磁性半導体の磁化の振る舞いと合致することを示した。キャリヤーは単独の磁気ポーラロンや、それらの結合した磁気ポーラロン分子状態、むしろ強磁性ドメイン的な状態になることなどを絶えず繰り返していることが分った。その他に、量子ドットにおけるトンネル効果の実験の解析を行い近藤効果の役割を明らかにした。

Mn, GaAs, and rare earth magnetic semiconductors are also known as ferromagnetic media. Standard Model of Magnetic Interactions between Media The lowest approximation of the interaction theory of magnetic and magnetic fields The semiconductor is in the middle of the film. In the formation of ferromagnetic particles, the magnetic properties of the particles are determined. The increase of electron polarization and the stability of ferromagnetic particles are expected. The importance of this state has been recognized in the past, and the magnetic state has been recognized in the past. In this study, we developed the classical method of calculating the state of the electron system. When the temperature rises, the magnetization decreases rapidly at low temperatures, and then decreases slowly at low temperatures. The magnetic resonance of the magnetic semiconductor is induced by the low concentration of electrons. The magnetic state of the molecule, the ferromagnetic state of the molecule, the magnetic state, the magnetic state, the magnetic state, The analysis of the effect of quantum physics on the development of new materials

项目成果

Osamu Sakai: "Kondo Effect in Electron Tunneling through Quantum Dots"Proceedings of the 4th International Symposium on Advanced Physical Fields : Quantum henomena in Advanced Materials at High Magnetic Fields, March 9-11, 1999, Tsukuba, Japan ed. G. Kido

Osamu Sakai：“Kondo Effect in Electron Tunneling through Quantum Dots”第四届先进物理场国际研讨会论文集：高磁场先进材料中的量子现象，1999 年 3 月 9-11 日，日本筑波编辑。

Wataru Izumida: "Kondo Effect in Electron Tunneling Through Quantum Dots"Physica B. (印刷中). (2000)

Wataru Izumida：“通过量子点的电子隧道效应”Physica B.（出版中）。

Wataru Izumida: "Kondo Effect Double Quantum Dot Systems"Physica B. (印刷中). (2000)

Wataru Izumida：“近藤效应双量子点系统”Physica B.（印刷中）。

Osamu Sakai: "Kondo Effect in Electron Tunneling through Quantum Dots - Quantum Monte Carlo Method -"J. Phys. Soc. Jpn. 68・5. 1640-1650 (1999)

Osamu Sakai：“量子点电子隧道效应 - 量子蒙特卡罗方法 -”Jpn. 1640-1650。

Wataru Izumida: "Kondo Effects in Quantum Dots Systems"Physica, B.. 259-261. 215-216 (1999)

Wataru Izumida：“量子点系统中的近藤效应”物理学，B.. 259-261。