Mikroskopická analýza teorií valenčního a příměsového pásu polovodiče (Ga,Mn)As

Text

Na základě výpočtů elektronové struktury (Ga,Mn)As s různou koncentrací Mn jsme objasnili charakter elektronových stavů Mn, který byl předmětem mnohaletého sporu o to, zda Fermiho mez leží v příměsovém nebo vlastním valenčním pásu. Ukázali jsme, že při typických koncentracích Mn ve ferromagnetických materiálech žádný příměsový pás nevzniká a že závislost Fermiho meze na koncentraci Mn je ve shodě s pozorovaným modrým posuvem např. v infračerveném absorpčním spektru.


Zároveň jsme na mikroskopické úrovni simulovali jednotlivé modely příměsového pásu a ukázali, že jejich hlavním nedostatekem je vnitřní nekonsistence, totiž zanedbání rychlého rozšiřování příměsového pásu při rostoucí koncentraci Mn. Důsledkem je zanoření příměsových stavů do valenčního pásu již při malých koncentracích Mn a razantní zúžení zakázaného pásu, které se nepozoruje.