Огляд доступних теоретичних моделей для феромагнетизму за кімнатної температури в розбавлених магнітних напівпровідниках

Автори Rana Mukherji1 , Vishal Mathur2
Приналежність

1 The ICFAI University, Jaipur, India

2 Sur University College, Sur, Oman

Е-mail rana.mukherji@gmail.com, wishalmathur@gmail.com
Випуск Том 11, Рік 2019, Номер 3
Дати Одержано 19 березня 2019; у відредагованій формі 10 червня 2019; опубліковано online 25 червня 2019
Посилання Rana Mukherji, Vishal Mathur, J. Nano- Electron. Phys. 11 No 3, 03039 (2019)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.11(3).03039
PACS Number(s) 85.75.d, 75.50.Pp, 75.50.Bb, 77.84.Bw
Ключові слова Феромагнетизм за кімнатної температури (RTFM), Модель Рудермана-Кіттель-Касуя-Йосіда (RKKY), Модель Зенера, Середньополова модель Зенера, Модель магнітного полярону (BMP).
Анотація

Розбавлені магнітні напівпровідники привертають увагу наукового співтовариства завдяки широкому спектру застосувань, таким як пристрої для спінтроніки, наномагнітні пристрої пам'яті, наносенсори і т.д. Дослідники зібрали велику кількість експериментальних даних за останні кілька десятиліть з різними уявленнями про походження феромагнетизму у розбавлених магнітних напівпровідниках. Деякі дослідники виявили феромагнетизм за кімнатної температури (RTFM) через металеві групи; в той час як інші виявили його через заміну легованих перехідних металів у середовищі матриці і назвали їх напівмагнітними напівпровідниками. Деякі з них також виявили парамагнітну поведінку при кімнатній температурі, однак досягали RTFM після відпалу у вакуумі/H2/повітрі або будь-якому іншому середовищі. Теоретичні моделі, такі як моделі Рудермана-Кіттеля-Касуя-Йосіда, Зенера та зв'язаного магнітного полярону (BMP), також були розроблені для дослідження феромагнетизму, але певною мірою залишається незрозумілим, за який механізм взаємодії відповідає спостережуваний внутрішній тип RTFM. Теоретичне моделювання є одним з першочергових імперативних аналізів у дослідженні. Це допомагає зрозуміти походження феромагнетизму у розбавлених магнітних напівпровідниках. Крім того, моделювання може запропонувати визначальний шлях для вироблення ефективного підходу до виготовлення цих матеріалів. У даній роботі розглянуто різні теоретичні моделі, а саме модель RKKY, модель Зенера, середньопольова модель Зенера і модель BMP, що пояснюють RTFM в розбавлених магнітних напівпровідниках. Дослідження показує, що серед різних моделей магнітне впорядкування є найбільш залежним у знаходженні RTFM, тому досить успішно можна пояснити феромагнітні обмінні зв'язки на тлі локальних моментів перехідних металів в розбавлених магнітних напівпровідниках.

Перелік посилань