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Semicondutores magnéticos diluídos ricos em silício
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/775544
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Venezuela, Pedro Paulo de Mello | - |
| Autor(es): dc.contributor | CPF:61890705422 | - |
| Autor(es): dc.contributor | http://lattes.cnpq.br/8358755068997419 | - |
| Autor(es): dc.creator | Costa, Marcio Jorge Teles da | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2024-07-11T18:41:25Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2024-07-11T18:41:25Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2021-03-10 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2011-04-26 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2021-03-10 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2008-01-01 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://app.uff.br/riuff/handle/1/19180 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/775544 | - |
| Descrição: dc.description | We investigated, through ab initio calculations based on density functional theory (DFT) , the possibility of obtaining silicon rich diluted magnetic semiconductors (DMS). A silicon rich DMS would be very interesting technologically. However, when Si is doped with Mn, for instance, the Mn impurities sit preferentially in interstitial sites and consequently they can diffuse easier forming clusters and destroying the ferromagnetism coupling. On the other hand, when Ge is doped with Mn, this impurity prefers to sit in substitutional sites. We performed calculations for tree structures: two nanostrips, with widths of 6.10 Å (nanostrip 12) and 11.75 Å (nanostrip 21) and a infinite plane. The nanostrips are a monolayer of Ge confined by Si in two directions. The infinity plane is a monolayer o Ge confined by Si in one direction. Our calculations showed that it is possible to stabilized a Mn impurity, replacing a Ge atom, in substitutional sites in all three structures. This stability depends on the width of the nanostrip, as the width grows substitutional Mn becomes more stable. We also investigated what kind of magnetic coupling is more stable when we put two Mn impurities, as a second neighbors, in substitutional sites on the Ge monolayer. For all tree the ferromagnetic state is more stable. As the stability, the coupling also depends on the width of the nanostrip. In this case as the width of the nanostrip increase less stable the ferromagnetic coupling becomes. The width of the nanostrip also alters the electronic properties of the materials. For the nanostrip (21) and the infinite plane there are no electronic states crossing the Fermi level. However, for nanostrip (12), there are some majority spin electronic states crossing the Fermi level. The Mn impurity also polarizes the s and p states of the Si and Ge first neighbor host atoms, more distant host atoms are unaltered. The introduced magnetic moment is 3 per atom of Mn and it is concentred around the Mn impurity. Our results indicate that it is possible to obtain a Si-rich DMS. | - |
| Descrição: dc.description | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | - |
| Descrição: dc.description | Neste trabalho investigamos a possibilidade de se obter semicondutores magnéticos diluídos (DMS) através de cálculos de primeiros princípios utilizando a teoria do funcional da densidade (DFT) implementada no código SIESTA. Em nosso trabalho o interesse principal foi em DMS ricos em Si, pois seria muito interessante do ponto de vista industrial se obter um DMS de Si puro. Por outro lado, o Si apresenta certas dificuldades quando se tenta dopá-lo com Mn, este ocupa preferencialmente um sítio intersticial prejudicando o aparecimento de um estado ferromagnético. Já o Ge não apresenta tal dificuldade pois o Mn, ocupa um sítio substitucional. Neste trabalho foram feitos cálculos para três estruturas: duas nanofitas, com larguras 6,10 Å (nanofita 12) e 11,75 Å (nanofita 21) e um plano, de largura infinita. As nanofitas consistem em uma monocamada de Ge confinada em duas as direções por Si. Já o plano infinito é uma monocamada de Ge infinita no plano (xy) confinada em apenas uma direção por Si. Observou-se que é possível estabilizar o Mn em um sítio substitucional no plano infinito e nas nanofitas e esta estabilidade depende da largura da nanofita, ou seja, quanto maior a largura, maior a estabilidade no Mn. Investigamos também qual o tipo de acoplamento magnético é observado quando posicionamos dois átomos de Mn como segundos vizinhos em sítios substitucionais no Ge. Para todos os casos o acoplamento ferromagnético é mais favorável, e também ocorre a variação destes valores dependendo da largura da nanofita, porém diferentemente da estabilidade do Mn quanto maior a largura na nanofita, menos intenso o acoplamento ferromagnético se mostra. A largura da nanofita também altera as características do mateiral sendo que para o plano infinito e a nanofita 21 obtemos um semicondutor já para a nanofita 12 aparecem estados no nível de Fermi. A impureza de Mn polariza os estados s e p do Si e Ge primeiros vizinhos de Mn, os átomos de Si e Ge distantes permanecem inalterados. O momento magnético introduzido é da cerca de 3 por átomo de Mn e este é concentrado em torno do Mn. Estes resultados indicam que é possível se obter um DMS através destas estruturas. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Publicador: dc.publisher | Programa de Pós-graduação em Física | - |
| Publicador: dc.publisher | Física | - |
| Direitos: dc.rights | Acesso Aberto | - |
| Direitos: dc.rights | CC-BY-SA | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Semicondutores | - |
| Palavras-chave: dc.subject | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA | - |
| Título: dc.title | Semicondutores magnéticos diluídos ricos em silício | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | Dissertação | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF | |
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