Carrier-induced ferromagnetism in<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>−</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Zn</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>−</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Mn</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Te</mml:mi></mml:ma

Ferrand, D.; Cibert, J.; Wasiela, A.; Bourgognon, C.; Tatarenko, S.; Fishman, G.; Andrearczyk, T.; Jaroszyński, J.; Koleśnik, S.; Dietl, T.; Barbara, B.; Dufeu, Didier

doi:10.1103/physrevb.63.085201

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“…Here, the magnetic impurities are not electrically active. However, they can effectively modify electronic transport [4,5] and magnetism [6,7] due to exchange coupling of the free carriers spins to the spins of magnetic atoms . As a result, scattering of the free carriers by the localized magnetic moments determines their mobility that is substantially spin and, therefore, magnetic-field dependent.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Scattering by atomic spins and magnetoresistance in dilute magnetic semiconductors

Foygel

Petukhov

2007

Phys. Rev. B

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We studied electrical transport in magnetic semiconductors, which is determined by scattering of free carriers off localized magnetic moments. We calculated the scattering time and the mobility of the majority and minority-spin carriers with both the effects of thermal spin fluctuations and of spatial disorder of magnetic atoms taken into account. These are responsible for the magneticfield dependence of electrical resistivity. Namely, the application of the external magnetic field suppresses the thermodynamic spin fluctuations thus promoting negative magnetoresistance. Simultaneously, scattering off the built-in spatial fluctuations of the atomic spin concentrations may increase with the magnetic field. The latter effect is due to the growth of the magnitude of random local Zeeman splittings with the magnetic field. It promotes positive magnetoresistance. We discuss the role of the above effects on magnetoresistance of non-degenerate semiconductors where magnetic impurities are electrically active or neutral.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Scattering by atomic spins and magnetoresistance in dilute magnetic semiconductors

Foygel

Petukhov

2007

Phys. Rev. B

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“…Hole-induced ferromagnetism has been observed already in III-V DMS layers of GaMnAs [3] and InMnAs [4,5] as well as in II-VI heterostructures (CdMnTe QW [6], ZnMnTe layers [7]). …”

mentioning

confidence: 99%

Epitaxy and magnetotransport properties of the diluted magnetic semiconductor p-Be(1−x)MnxTe

Ferrand

Richter

Thierley

et al. 2001

Applied Physics Letters

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We report on the MBE-growth and magnetotransport properties of p-type BeMnTe, a new ferromagnetic diluted magnetic semiconductor. BeMnTe thin film structures can be grown almost lattice matched to GaAs for Mn concentrations up to 10% using solid source MBE. A high p-type doping with nitrogen can be achieved by using an RF-plasma source. BeMnTe and BeTe layers have been characterized by magneto-transport measurements. At low temperatures, the BeMnTe samples exhibit a large anomalous Hall effect. A hysteresis in the anomalous Hall effect appears below 2.5K in the most heavily doped sample, which indicates the occurrence of a ferromagnetic phase.

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“…La confrontation des spectres magnéto-optiques et des mesures d'aimantation permet d'évaluer précisément les paramètres de couplage caractérisant l'effet Zeeman géant dans chaque bande pour les différents semi-conducteurs magnétiques dilués ; ceci fait en retour de la spectroscopie magnéto-optique une mesure locale et très sensible de l'aimantation des spins Mn. magnétique à cause des interactions directes entre Mn) devient ferromagnétique lorsqu'on la dope de type p [2] : la susceptibilité mesurée dans la phase paramagnétique diverge à température finie (figure 3a), et en dessous de cette température une hystérésis apparaît sur les cycles d'aimantation (figure 3b). Il faut noter que cette hystéré-sis apparaît également sur des propriétés des porteurs du semi-conducteur (l'effet Hall, voir figure 3c), ce qui appuie l'idée que le caractère ferromagnétique est une propriété du système couplé spins + porteurs.…”

Section: Spectroscopie Magnéto-optiqueunclassified

Semi-conducteurs magnétiques dilués

Besombes

Ferrand

Mariette

et al. 2006

Bulletin de la S.F.P.

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grés » des années 80, elles atteignent maintenant quelques nanomètres dans ce qu'on appelle des nanostructures. Ce principe général -des paquets d'électrons se déplaçant entre des barrières sous l'effet de champs électriques -a permis l'essor de la microélectronique et de l'informatique, en rendant possibles tous les composants aptes au traitement de l'information : amplificateurs, portes logiques, processeurs, mémoires flash, et les RAM (Random Access Memory), ces mémoires à accès rapide, mais volatiles, dont on rajoute parfois une barrette dans son micro-ordinateur.Car il ne suffit pas de savoir traiter l'information, il faut aussi l'enregistrer. Le stockage de masse repose sur des principes et des matériaux complètement différents : l'aimantation réma-nente dans les matériaux magnétiques. Tout vient encore des électrons, qui, outre leur charge électrique, portent un spin (un moment cinétique élémentaire) auquel est associé un moment magnétique. Celui-ci s'oriente sous l'effet d'un champ magné-tique, mais l'énergie mise en jeu est très faible : dans un champ, déjà élevé, de 1 tesla, cette énergie Zeeman est 200 fois plus faible que l'énergie thermique à température ambiante. Pas question de confier la moindre information à un objet aussi peu stable. Tout change grâce aux interactions entre spins, surtout lorsque cette interaction aligne les spins entre eux dans un matériau ferromagnétique. Des domaines magné-tiques se forment alors, qui interagissent entre eux et avec les défauts du matériau. La configuration est tellement stable que des domaines alignés par un champ magnétique ne reprennent pas une orientation aléatoire lorsqu'on coupe le champ : il reste une aimantation rémanente, que l'on ne peut retourner qu'en appliquant un champ de sens opposé, le champ coercitif. Le champ magnétique d'une tête d'enregistrement écrit l'information sur la bande magnétique ou le disque dur, sous forme d'une aimantation rémanente locale, qui peut être lue plusieurs fois et ne demande pas d'énergie pour être maintenue. Mais il faut pour cela positionner la tête de lecture au bon endroit : un disque dur permet de stocker beaucoup d'informations de façon non volatile, mais l'accès est lent.On rêve d'associer les deux techniques : manipulation de charge et manipulation de l'aimantation. C'est ce qu'on appelle l'électronique de spin, qui vise non seulement à un stockage de l'information plus efficace, mais aussi à utiliser l'aimantation et le spin dans le traitement de l'information, dans des applications qui vont de la logique reprogrammable à l'information quantique.Quels matériaux doit-on utiliser pour cela ? Les premières applications de l'électronique de spin juxtaposent des métaux magnétiques et des composants à semi-conducteurs. Les têtes de lecture compactes et sensibles qui équipent désor-mais les lecteurs de disques durs exploitent des multicouches de métaux magnétiques, dont la conductivité varie très fortement sous l'effet d'un champ magnétique. Dans les mémoires MRAM (Magnetic RAM) qui arrivent sur le marché et qui ...

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Carrier-induced ferromagnetism inp−Zn1−xMnxTe

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Scattering by atomic spins and magnetoresistance in dilute magnetic semiconductors

Scattering by atomic spins and magnetoresistance in dilute magnetic semiconductors

Epitaxy and magnetotransport properties of the diluted magnetic semiconductor p-Be(1−x)MnxTe

Semi-conducteurs magnétiques dilués

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