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研究生:陳松賢
研究生(外文):Son-Hsien Chen
論文名稱:鐵磁性半導體在有限溫度下的理論研究
論文名稱(外文):Ferromagnetic Semiconductor at Finite Temperature
指導教授:林秀豪
指導教授(外文):Hsiu-Hau Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:物理學系
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:英文
論文頁數:38
中文關鍵詞:鐵磁性半導體磁化曲線
外文關鍵詞:FerromagneticSemiconductorMagnetization Curve
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鐵磁性半導體裡面含有參雜的雜質自旋和因參雜所產生的自由電洞(或電子)的自旋。我們利用兩種方法研究了這兩個子系統的磁化曲線隨著溫度如何的的改變,這兩種方法分別是:Weiss平均場論以及格林函數近似。在我們的結果裡面,我們發現到這兩種方法有一些相似點,而磁化曲線和實驗上也定性上的吻合。經由線性反應理論,我們也計算了在兩個雜質自旋的等效作用。由於在臨界溫度之前,,這個系統裡面有一個內在的磁場,它使得這個等效作用會有像螺旋狀的反應,而不是一般的RKKY作用。

Ferromagnetic semiconductor contains both local moment and itinerant carrier spins. Here we study the magnetization curve
of these two subsystems as a function of temperature with two methods: Weiss mean field approach and Green's function approach. We find there are some similar points between these two approach in our results, and qualitatively agree with experimental deta. Also we caculate the effective interaction between two impurity spins (ie. local moment) through the linear response theory. Since there are intrinsic magnetic field in the system below critical temperature, which will cause the effective interaction have spiral-like response, instead of RKKY-like interaction.

1. Introduction
2. Weiss Mean Field Approach
3. Green's Function approach
4. Effective Exchange Coupling at Finite Temperature
5. Conclusions

1. J.K. Furdyna, J. Appl. Phys. 64, R29(1998)
2. T. Dietl, T. Jungwirth, and A.H. MacDonald, Phys. Rev. B 59, 9818 (1999)
3. Jurgen Konig, H.H.Lin, A.H. MacDonald, Phy. Rev. Lett. 84, 5628 (2000)
4. Jurgen Konig, H.H.Lin, A.H. MacDonald, Physica E 10, 139-142 (2001)
5. K. Yosida, Theory of Magnetism (Springer-Verlag, Berlin, 1996)
6. D.C. Mattis, The Theory of Magnetism 1 (Springer-Verlag Berlin Heidelberg, New York, 1985) P.231
7. H.Ohno, J. Magn. Mater. 200,100 (1999); Science 281,951 (1998)
8. R.A. Tahir-Kheli and D. ter Haar, Phys. Rev.127, 88 (1962)
9. R.A. Tahir-Kheli and D. ter Haar, Phys. Rev.127, 95 (1962)
10. Hebert B. Callen, Phys, Rev. 130,890 (1962)
11. S. Doniach and E.H. Sondheimer, Green's functions for Solid State Physicisits. (1967)
12. Alexander L. Fetter and John Dirk Walecka, Quantum Theory of Many Particle Systems. (1995)

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