Zředěné polovodiče: teorie vycházejících z prvních principů

Přehled shrnuje nedávné výzkumy prvních principů elektronické struktury a magnetismu zředěných magnetických polovodičů (DMSs) používaných ve spintronice. Popsány jsou detaily elektronické struktury II-V a II-VI polovodičů s příměsí přechodných kovů, zvláště pak chování elektronické struktury ve vztahu k magnetickým vlastnostem příměsí. Dále je zkoumán základní mechanismus feromagnetismu v DMSs z pohledu elektronické struktury, aby mohl být představen jednotný pohled vysvětlující chemický trend magnetismu v DMSs. Pro výpočet Curieovy teploty DMSs je diskutováno použití hybridní metody (ab initio kalkulace elektronické struktury spojené pro teplotní vlastnosti s Monte Carlo simulacemi). Závěrem je zhodnoceny teorie transportních vlastností DMSs vycházející z prvních principů. Příspěvek FZÚ spočívá zejména v konstrukci neuspořádaných spinových modelů a výpočtu transportních vlastností.

Schematická ilustrace MRAM zařízení. Každý magnetický pilíř sestává ze tří vrstev: dvou magnetických (závisejících na magnetickém směru vrstev) jež jsou odděleny nemagnetickou vrstvou. Binární kód je uložen v kombinaci dvou magnetických vrstev a je čten díky magnetorezistenčním vlastnostem pilíře.

¹Graduate School of Engineering Science, Osaka University, 1-3 Machikaneyama, Toyonaka, Osaka 560-8531, Japan
²Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, P.O. Box 516, SE-751 20 Uppsala, Sweden
³Institute of Physics, Academy of Sciences of the Czech Republic, Na Slovance 2, CZ-18221 Prague 8, Czech Republic
⁴Institut für Festkörperforschung, Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich, Germany
⁵Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, P.O. Box 516, SE-751 20 Uppsala, Sweden
⁶Institute of Physics of Materials, Academy of Sciences of the Czech Republic, Žižkova 22, CZ-61662 Brno, Czech Republic
⁷Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, P.O. Box 516, SE-751 20 Uppsala, Sweden
⁸Institut Néel, MCBT, CNRS, 25 Avenue des Martyrs, BP 166, 38042 Grenoble Cedex 9, France
⁹Graduate School of Engineering Science, Osaka University, 1-3 Machikaneyama, Toyonaka, Osaka 560-8531, Japan
¹⁰Computational Materials Science Center, National Institute of Material Science, 1-2-1 Sengen, Tsukuba, Ibaraki 305-0047, Japan
¹¹CNR/INFM, Department of Physics, University of L’Aquila, Stanza A1/43, Via Vetoio 10, Coppito, L’Aquila, 67010 Abruzzo, Italy
¹²Graduate School of Engineering Science, Osaka University, 1-3 Machikaneyama, Toyonaka, Osaka 560-8531, Japan
¹³Institut für Festkörperforschung, Forschungszentrum Jülich, D-52425 Jülich, Germany