铁磁性半导体（Ga,Mn)As的临界现象研究

项目名称： 铁磁性半导体（Ga,Mn)As的临界现象研究

项目编号： No.11174212

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 向钢

作者单位： 四川大学

项目金额： 75万元

中文摘要： (Ga,Mn)As是研究稀磁半导体的模型材料之一。目前被普遍接受的理论模型认为，其铁磁性来源于材料中的空穴所调制的局域磁性离子间的交换作用。然而，研究者们对于其中起关键作用的空穴的存在状态尚有争议: 空穴是以自由状态存在于半导体价带中，还是以局域束缚态存在于杂质能级中? 此问题既是基本的物理问题，也对与磁体中载流子相关的器件应用有重要意义。而现有的磁、电、光等实验数据无法给出确切答案。有鉴于此，本项目旨在通过研究(Ga,Mn)As相变现象，即测量其在临界温度邻域的比热容、磁化强度随外加磁场的变化和电导率随温度的变化等，获得临界指数的数值，由此判定磁体中交换作用的类别与性质，从而判断出与交换作用密切相关的空穴的存在状态, 进一步完善现有的磁性理论。同时， 此项目也可揭示隐藏在(Ga,Mn)As丰富独特的临界现象背后可能存在的物理规律。此项研究对于基本磁性理论与磁性半导体器件应用都有重要价值。

中文关键词： GaMnAs；临界现象；居里温度；磁电特性；磁性半导体

英文摘要：

英文关键词： GaMnAs；critical phenomenon；Curie temperature；Magnetic and electrical properties；magnetic semiconductor