Δυναμικές Ηλεκτρονικές και οπτικές ιδιότητες μαγνητικών ημιαγωγών
Dynamic electronic and optical properties of magnetic semiconductors
Καπετανάκης, Μύρων Δ
Περάκης, Ηλίας
Παρουσιάζουμε τη μελέτη των μαγνητικών ιδιοτήτων διαφόρων σιδηρομαγνητικών υλικών. Χρησιμοποιώντας τη θεωρία μεταβολών μελετάμε το φάσμα των διεγερμένων καταστάσεων των κυμάτων spin. Επίσης μια εφαρμογή της μεθόδου των συναρτήσεων green μας επιτρέπει να μελετήσουμε το χρόνο ζωής των κυμάτων spin και τη δυναμική τους στους μαγνητικούς ημιαγωγούς ΙΙΙ-V. Η μέθοδος μας αναπαράγει την προσέγγιση τυχαίων φάσεων (RPA) , το ανάπτυγμα 1/S και τα αποτελέσματα μέσου πεδίου. Ο σκοπός αυτής της διατριβής είναι η μελέτη των συσχετίσεων πολλών σωμάτων στο φάσμα και στο χρόνο ζωής των κυμάτων spin. Τέτοια φαινόμενα εισάγονται από τη σκέδαση ενός ζεύγους ηλεκτρονίου – οπής από ένα μαγνόνιο. Βρίσκουμε ότι οι συσχετίσεις επιδρούν σημαντικά στη διασπορά των μανγκατιτών και αυξάνουν τη σχετικότητα με το πείραμα. Επιπλέον βρίσκουμε μια ισχυρή αύξηση στο stiffness, άρα και στο Tc, στους DMS. Τελικά οι συσχετίσεις επιδρούν ισχυρά στο χρόνο ζωής των κυμάτων spin αφού εισαγάγουν μια μη γραμμική συμπεριφορά του συντελεστή Gilbert ως προς την πυκνότητα των οπών η οποία είναι απούσα στην προσέγγιση μέσου πεδίου.
(EL)
We present a study of magnets properties of ferromagnetic materials. Using the variational theory we study the spin-wave excitation spectrum of the mangamtes. Moreover an application of the green’s function method allows us to study spin-wave lifetime (damping) in the manganites in addition with the long-wavelength spin-wave dynamics in the III(Mn)V magnetic semiconductors, our theory, recovers known results, such us random phase approximation (RPA) and 1/5 expansion as well as mean-field results in the III(Mn)V diluted magnetic semiconductors (DMS). The focus of this thesis is the study of the effects of the 3-body correlations on the spin-wave spectrum and lifetime. Such effects are introduced be the scattering of a elector-hole pair with a magnon we found that the correlations affect significantly the dispersion in the manganites and improve the relevance with the experiment. Moreover we found a strong increase in spin-wave stiffness and therefore in Tc in the DMS. Finally the correlations affects strongly spin-wave lifetime since they introduce a non liner behavion of gilbert coefficient with respect to hole density absent in mean-field.
(EN)
