Вышедшие номера
Моделирование методом теории функционала плотности зарядовых состояний Mn в разбавленных ферромагнитных полупроводниках состава Ga1-xMnxAs: кластерный подход
Крауклис И.В.1, Подкопаева О.Ю.1, Чижов Ю.В.1
1Санкт-Петербургский государственный университет, физический факультет, Санкт-Петербург, Россия
Поступила в редакцию: 25 ноября 2013 г.
Выставление онлайн: 20 июля 2014 г.

Проведена серия квантово-химических кластерных расчетов методом теории функционала плотности по моделированию высокосимметричных нанокластеров Ga15MnAs16H36 и Ga12MnAs16H36, имитирующих объемную часть кристалла арсенида галлия с примесным магнитным центром Mn. Градиентно-подправленным методом PBEPBE/LanL2DZ изучены нейтральное Mn0 и ионизированное Mn- состояния атома Mn в исследуемых нанокластерах. Изменение зарядового состояния примесного центра с нейтрального на ионизированное приводит к заметной релаксации связей Mn-As в ближайшем окружении атома Mn и рекомбинации "p-дырки" вблизи валентной зоны, а также влияет на локализацию спиновой плотности. Методом градиентно-инвариантных атомных орбиталей (GIAO) с использованием гибридного функционала mPW1PW91 рассчитаны компоненты тензора g-фактора для нейтрального Mn0 и ионизированного Mn- состояний. Полученные значения g-фактора находятся в хорошем согласии с известными экспериментальными данными по электронному парамагнитному резонансу. Тем самым показана успешность использования кластерного подхода для описания зарядовых эффектов в разбавленных ферромагнитных полупроводниках.