search query: @supervisor Boehm, Juhani von / total: 2
reference: 2 / 2
« previous | next »
Author:Hynninen, Teemu
Title:Effects of clustering on the Curie temperature of (Ga,Mn)N: an ab initio - Monte Carlo study
Klusteroinnin vaikutus (Ga,Mn)N:n Curie-lämpötilaan: ab initio - Monte Carlo -tutkimus
Publication type:Master's thesis
Publication year:2005
Pages:83      Language:   eng
Department/School:Teknillisen fysiikan ja matematiikan osasto
Main subject:Fysiikka (laskennallinen fysiikka)   (Tfy-105)
Supervisor:Boehm, Juhani von
Instructor:
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark TF80     | Archive
Keywords:diluted magnetic semiconductors
(GaMn)N
clustering
Curie temperature
magneettiset puolijohteet
(Ga,Mn)N
klusterointi
Curie-lämpötila
Abstract (fin):Magneettiset puolijohteet (DMS) ovat puolijohdemateriaaleja, joihin on saostettu magneettisia epäpuhtauksia.
Tällä tavalla voidaan valmistaa erikoisia puolimetallisia aineita, joissa elektroniset ja magneettiset ominaisuudet kytkeytyvät.
Näillä materiaaleilla on suuret käyttömahdollisuudet niin sanotuissa spintroniikkasovellutuksissa, joiden myötä pystytään mahdollisesti luomaan uusia entistä tehokkaampia elektronisia laitteita.

DMS-materiaaleilla on yleensä matala Curie-lämpötila, mikä on ongelma kaupallisia sovellutuksia ajatellen.
Ferromagneettisten eli spontaanisti magnetoituvien aineiden magnetisaatio katoaa tämän kriittisen lämpötilan yläpuolella, ja siksi olisi tärkeää löytää materiaali, jolle Curie-piste on selvästi yli huoneen lämpötilan.
(Ga,Mn)N saattaa olla tällainen materiaali mutta sekä kokeelliset että teoreettiset arviot sen Curie-lämpötilalle vaihtelevat suuresti.
Tässä työssä mallinnetaan (Ga,Mn)N-materiaalia ottaen eritoten huomioon Mn-ionien klusteroituminen, jolla on suuri vaikutus Curie-lämpötilaan.

Mallinnus tehdään kaksivaiheisesti: Mn-ionien ja -klustereiden magneettiset kytkentävoimakkuudet lasketaan spintiheysfunktionaaliteorian, kvanttimekaanisen ab initio -menetelmän puitteissa.
Saatujen kokonaisenergia-arvojen perusteella parametrisoidaan modifioitu klassinen Heisenbergin malli statistisen simulaation mahdollistamiseksi ja Curie-lämpötilat lasketaan analysoimalla systeemejä äärellisessä lämpötilassa Monte Carlo -menetelmin.
Nämä laskut tehdään systeemeille, joissa klustereiden kokojakauma vastaa joko täysin satunnaista järjestystä tai termistä tasapainoa.
Koska klusterointi on laskelmien mukaan energeettisesti suotuisaa, tasapainojakaumassa on huomattavasti enemmän kookkaita klustereita kuin satunnaisesti järjestyneessä tapauksessa.

Kvanttimekaanisten laskujen perusteella dimeerien ja trimeerien magneettinen kytkentä toisiin klustereihin on voimakasta.
Monomeereille tämä kytkentä on heikompaa, ja tetrameerit vuorovaikuttavat Mn-klustereista selvästi heikoiten.
Kaikissa tapauksissa kytkentä on kuitenkin ferromagneettista.
Lisäksi kun Mn-ionien lukumäärä on kiinnitetty, klusterointi kasvattaa klusterien keskimääräisiä etäisyyksiä ja siten heikentää niiden välisiä kytkentöjä.
Yhdessä nämä efektit aiheuttavat sen, että klusterointi voimakkaasti laskee Curie-lämpötilaa.
Ferromagnetismi on säilytettävissä jopa huoneen lämpötilassa suurilla Mn-konsentraatiolla, jos Mn-ionit järjestyvät satunnaisesti muodostamatta suuria klustereita.
Näin ollen kasvatusolosuhteilla ja lämpökäsittelyillä voi olla dramaattinen vaikutus (Ga,Mn)N:n Curie-lämpötilaan.
ED:2006-01-16
INSSI record number: 30505
+ add basket
« previous | next »
INSSI