سال انتشار: ۱۳۸۷

محل انتشار: نهمین کنفرانس ماده چگال

تعداد صفحات: ۱

نویسنده(ها):

سید جواد هاشمی فر – آزمایشگاه تحقیقاتی ماده چگال محاسباتی، دانشکده ی فیزیک، دانشگاه صنع

چکیده:

در این سمینار به بررسی نظری هی تابعی چگالی اسپینی، که امروزه از تواناترین ا بزارهای فیزیک ماده چگال برای مطالعه ی گستره ی وسیعی از مواد و ساختارها به شمار می رود، و کاربرد آن در مطالعه ی لایه های نازک مغناطیسی می پردازیم. سمینار از دو بخش کلی ۱- معرفی نظری هی مذکور و ۲- ارایه ی یک مثال از کاربرد آن در مطالعه ی لایه های نازک ، تشکیل شده است . در بخش اول مفاهیم اصلی و ضروری نظریه ی تابعی چگالی برای استخراج معادلات تک ذره ی کوهن – شم، ارایه شده و انرژی تبادلی – همبستگی و دو رو ش مهم تقریب زدن آن توضیح داده
می شوند. در ادامه به مبحث مهم سیستم های مغناطیسی پرداخته و هامیلتونی کوهن -شم مناسب برای مطالع هی این مواد را استخراج می کنیم و سپس با استفاده از معادله ی دیراک، نحوه ی اعمال تصحیحات نسبیتی به این هامیلتونی مطالعه می شوند. در انتهای بخش اول و قبل از ورود به مبحث کا ربردها به شرح برخی تکنیک های محاسباتی سطوح و لایه های نازک می پردازیم. در این مرحله مفاهیمی نظیر ابرسلول سطح، نحو هی بهینه سازی، واهلش و استخراج نتایج از آن بررسی خواهند شد.
بخش دوم به ارایه ی نتایج پروژه ی محاسباتی نانوساختارهای مغناطیسی CrAs/GaAs اختصاص دارد. کشف جدید پدیده ی فرومغناطیس در لایه های نازک CrAs رشدیافته روی پایی نیم رسانای GaAs موجب ایجاد علاقه ای در حال گسترش به این گونه آلیاژهای دوتایی شده است [ ۱]. هدف اصلی، طراحی و ساخت سیستمهای جدید و کارا برای تولید و تزریق جریان اسپینی به درون نیم رساناهای مرسوم، که از مسایل مورد علاقه در فناوری نوین اسپینترونیک است، می باشد. مطالعات مبتنی بر نظریه ی تابعی چگالی نشان می دهد که در حالت انبوهه، اکثر این آلیاژهای دوتایی در ساختار زینک بلِند، فرومغناطیس های نیم فلز هستند هرچند در حالت پایه معمولا تقارن بلوری دیگری را ترجیح می دهند [۳-۲]. اما آزمایش های متعدد تجربی انجام شده نتوانسته اند در مورد ساختار پایدار لایه های نازک CrAs/GaAs به نتیجه ی مطمئنی دست یابند [۱، ۵-۴]. هدف ما از این پروژه استفاده از محاسبات کوانتومی مبتنی بر نظریه ی تابعی چگالی برای شناختن ساختار و فاز مغناطیسی پایدار نانولایه های CrAs روی پایه ی GaAs است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که بر خلاف برخی مشاهدات تجربی، این نانوساختارها ممکن است دارای فاز پادفرومغناطیس باشند که در این صورت علایم فرومغناطیسی مشاهده شده در تجربه احتمالا ناشی از اثرات مرزمشترک هستند. ساختار پایدار این لایه ها نیز شبکه مکعبی اورتورومبیک به دست آمد.