haku: @supervisor Boehm, Juhani von / yhteensä: 2
viite: 2 / 2
« edellinen | seuraava »
Tekijä:Hynninen, Teemu
Työn nimi: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
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2005
Sivut:83      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Teknillisen fysiikan ja matematiikan osasto
Oppiaine:Fysiikka (laskennallinen fysiikka)   (Tfy-105)
Valvoja:Boehm, Juhani von
Ohjaaja:
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark TF80     | Arkisto
Avainsanat:diluted magnetic semiconductors
(GaMn)N
clustering
Curie temperature
magneettiset puolijohteet
(Ga,Mn)N
klusterointi
Curie-lämpötila
Tiivistelmä (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 tietueen numero: 30505
+ lisää koriin
« edellinen | seuraava »
INSSI