Vytvořili jsme "středněpolní" teorii ferromagnetismu vyvolaného nositeli náboje ve zředěmých magnetických polovodičích. V porovnání se standardním Rudermanovým, Kittelovým, Kesuyovým a Yosidovým modelem je naše přiblížení lepší v tom, že umožňuje selfkonzistentně zahrnout prostorovou nehomogenitu systému, spinovou polarizaci volných nositelů, konečnou teplotu a výměnný a korelační efekt pro volné nositele.
Jako příklad jsme spočítali elektronovou strukturu supermřížky MnxGa1-xAs/GaAs, tvořené střídavě feromagnetickými a paramagnetickými vrstvami a demonstrovali možnost polovodičových systému s předem navrženými vlastnostmi [1].
Výsledky selfkonzistentních výpočtů, zobrazené v elementární cele supermřížky MnxGa1-xAs/GaAs. F značí feromagnetické, AF antiferomagnetické řešení. Zhora dolů: (i) Efektivní spinově závislý potenciál pro volné nositele se spinem nahoru (plná čára) a dolů (přerušovaná čára). Tečkovaně je vyznačena hladina chemického potenciálu. (ii) Lokalizovaný spinový moment v přiblížení středního pole. (iii) Relativní spinová polarizace volných nositelů.
[1] T. Jungwirth, W. A. Atkinson, B. H. Lee, and A. H. MacDonald: Phys. Rev. B 59, 9818 (1999), doi:10.1103/PhysRevB.59.9818Copyright © 2008-2014, Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
