Interações magnéticas e elétricas em GaMnAs

In this paper, we will address together the magnetic and electrical properties of a particular semiconductor, the GaMnAs. The treatment will be done analytically in the first part of the work, according to the computational method for simulation of physical systems through the implementation of the expressions obtained in the first part. All study of magnetic contribution will be made using an interaction Kondo type, using an approach by Green functions. The electrical part, which consists of the Coulomb interactions between carriers and Mn ions, will be treated within the approach of multiple scattering. The implementation of the proposed method will calculate the Green functions converged as multiple scattering solution and use them as a starting point for the calculation of the effective magnetic interactions between Mn ions mediated charge carriers. The concentration parameters were varied for Mn ions and carriers as well. The combination of these two parameters can lead to insulating, metal samples with carriers in Fermi level to low or high mobility. As a result a correlation between the obtained carrier mobility and the strength of magnetic interaction. The greater mobility, the greater the intensity of the interaction.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Dissertação (Mestrado)

No presente trabalho, trataremos em conjunto as propriedades magnéticas e elétricas de um semicondutor em particular, o GaMnAs. O tratamento será feito analiticamente na primeira parte do trabalho, seguindo com o método computacional para simulação dos sistemas físicos, através da implementação das expressões obtidas na primeira parte. Todo o estudo da contribuição magnética será feito utilizando-se uma interação do tipo Kondo, através de uma abordagem por funções de Green. A parte elétrica, que consiste nas interações Coulombianas entre portadores e íons de Mn, será tratada dentro da aproximação do espalhamento múltiplo. A implementação do método aqui proposto será calcular as funções de Green convergidas como solução de espalhamento múltiplo e usá-las como ponto de partida para o cálculo das interações magnéticas efetivas entre íons de Mn mediada por portadores de carga. Foram variados os parâmetros de concentração de íons de Mn e concentração de portadores. A combinação destes dois parâmetros podem levar a amostras isolantes, metálicas com portadores no nível de Fermi com baixa ou alta mobilidade. Como resultado obtivemos uma correlação entre a mobilidade dos portadores e a intensidade da interação magnética. Quanto maior a mobilidade, maior a intensidade da interação.