Własności magnetyczne warstw epitaksjalnych - wpływ defektów i domieszek
Identyfikator grantu: PT01003
Kierownik projektu: Anna Ciechan
Instytut Fizyki PAN w Warszawie
Warszawa
Data otwarcia: 2022-11-17
Planowana data zakończenia grantu: 2024-11-17
Streszczenie projektu
Projekt obejmuje przeprowadzenie obliczeń dotyczących własności defektów punktowych i domieszek w warstwach epitaksjalnych CuMnSb i GaN:Fe. Oba tematy dotyczą prowadzonych równolegle prac doświadczalnych w IF PAN.
Planowane obliczenia dotyczą w szczególności:
(i) własności luminescencyjnych półprzewodników szerokoprzerwowych tj. ZnO i GaN domieszkowanych jonami metali przejściowych. Prace doświadczalne prowadzone są w zespole prof. dr hab. A. Suchockiego. Poprzednie wyniki dotyczące ZnO domieszkowanego jonami Mn zostały opublikowane we wspólnej pracy doświadczalno-teoretycznej Metastability of Mn3+ in ZnO driven by strong d(Mn) intrashell Coulomb repulsion: Experiment and theory" (Phys. Rev. B 94, 165143 (2016)). Obecnie prowadzone są badania własności optycznych GaN:Fe.
(ii) właściwości magnetycznych warstw CuMnSb. Prof. dr hab. M. Sawicki prowadzi badania warstw CuMnSb we współpracy z grupą prof. L. Molenkampa z Wurtzburga. Analiza morfologii tych warstw i pomiary magnetyczne wykonywane są w IF PAN. Otrzymane wyniki wskazują na istnienie nowej niskotemperaturowej fazy magnetycznej występującej poniżej 40 K. Planujemy weryfikację hipotezy sugerującej, iż faza ta związana jest z obserwowanymi odstępstwami od stechiometrii (Scheffler et al., Phys. Rev. Materials 4, 114402 (2020)).
Obliczenia wykonane zostaną w ramach teorii funkcjonału gęstości przy użyciu pakietu Quantum Espresso, którym posługuję się od wielu lat.
Planowane obliczenia dotyczą w szczególności:
(i) własności luminescencyjnych półprzewodników szerokoprzerwowych tj. ZnO i GaN domieszkowanych jonami metali przejściowych. Prace doświadczalne prowadzone są w zespole prof. dr hab. A. Suchockiego. Poprzednie wyniki dotyczące ZnO domieszkowanego jonami Mn zostały opublikowane we wspólnej pracy doświadczalno-teoretycznej Metastability of Mn3+ in ZnO driven by strong d(Mn) intrashell Coulomb repulsion: Experiment and theory" (Phys. Rev. B 94, 165143 (2016)). Obecnie prowadzone są badania własności optycznych GaN:Fe.
(ii) właściwości magnetycznych warstw CuMnSb. Prof. dr hab. M. Sawicki prowadzi badania warstw CuMnSb we współpracy z grupą prof. L. Molenkampa z Wurtzburga. Analiza morfologii tych warstw i pomiary magnetyczne wykonywane są w IF PAN. Otrzymane wyniki wskazują na istnienie nowej niskotemperaturowej fazy magnetycznej występującej poniżej 40 K. Planujemy weryfikację hipotezy sugerującej, iż faza ta związana jest z obserwowanymi odstępstwami od stechiometrii (Scheffler et al., Phys. Rev. Materials 4, 114402 (2020)).
Obliczenia wykonane zostaną w ramach teorii funkcjonału gęstości przy użyciu pakietu Quantum Espresso, którym posługuję się od wielu lat.
Publikacje
- A. Ciechan, P. Dłużewski, S. Kret, K. Gas, L. Scheffler, C. Gould, J. Kleinlein, M. Sawicki, L. W. Molenkamp, P. Bogusławski, Coexistence of antiferromagnetic cubic and ferromagnetic tetragonal polymorphs in epitaxial CuMnSb films, Physical Review B 110, (2024) 014436