Электронные свойства и моделирование разбавленных магнитных полупроводников: Ga1-xMnxN, Ga1-xMnxAs, Ge1-xMnx тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Титов, Андрей Анатольевич

• Титов, Андрей Анатольевич
• кандидат физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Титов, Андрей Анатольевич

Введение.

Глава 1. Экспериментальные методы исследования РМП.

1.1 Изготовление образцов GaMnN.

1.2 Рентгеновская спектроскопия.

1.3 Измерение рентгеновских спектров поглощения.

1.4 Структура рентгеновских спектров поглощения.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Методы расчета электронной структуры кристаллов.

2.1 Функционал электронной плотности.

2.2 Метод присоединенных плоских волн (ППВ).

2.3 Линейный метод присоединенных плоских волн (ЛППВ).

2.4 Линейный метод МТ-орбиталей (ЛМТО).

Глава 3. Электронные свойства GaMnN, GaMnAs и GeMn.

3.1 Кристаллическая структура GaN.

3.2 Рентгеновские спектры поглощения GaMnN.

3.3 Зонная структура GaMnN.

3.3.1 GaMnN со структурой цинковой обманки.

3.3.2 GaMnN со структурой вюртцита.

3.4 Моделирование рентгеновских спектров поглощения GaMnN.

3.5 Моделирование оптических спектров поглощения GaMnN.

3.6 Транспортные свойства GaMnN.

3.7 Распределение атомов Мп в GaMnN.

3.8 Электронные свойства GaMnAs.

3.9 Электронные свойства GeMn.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Магнитные свойства РМП.

4.1 Ферромагнетизм в РМП.

4.2 Косвенные обменные взаимодействия.

4.2.1 Сверхобмен.

4.2.2 Модель Зинера.

4.2.3 Другие модели обменного взаимодействия.

4.3 Оценка Тс из «первых принципов».

4.4 Магнитные свойства GaMnN, GaMnAs и GeMn.

4.4.1 GaMnN.

4.4.2 GaMnAs.

4.4.3 GeMn.

Выводы по главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электронные свойства и моделирование разбавленных магнитных полупроводников: Ga1-xMnxN, Ga1-xMnxAs, Ge1-xMnx»

Мы используем заряд и спин электронов в современной информационной технологии. Интегральные схемы, предназначенные для обработки информации, основаны на использовании заряда электронов. Для хранения информации используется магнитная запись, т.е. спин электронов в ферромагнитных материалах. Естественно тогда попытаться использовать заряд и спин одновременно для повышения функциональных возможностей электронных компонентов. В таком случае можно было бы совместить возможности обработки и записи информации в одном элементе.

В связи с развитием этого направления возникла новая бурно развивающаяся область электроники - спинтроника, цель которой - объединить электрические, магнитные и оптические явления для создания принципиально новых электронных компонентов [1]. Одним из таких компонентов, в котором используется и заряд и спин электрона, является датчик, действие которого основано на явлении гигантского магнитосопротивлемия. Он представляет собой пленку из нескольких чередующихся ферромагнитных слоев. Сопротивление этой пленки зависит от ориентации намагниченности в соседних слоях: если в соседних слоях намагниченность имеет одинаковое направление, то пленка имеет низкое сопротивление. В противном случае сопротивление значительно увеличивается [2]. Сегодня этот датчик успешно применяется в жестких дисках для чтения и записи информации.

Спиновый транзистор - это другой интересный элемент, который в будущем может стать основой электронных приборов. Он имеет структуру обычного биполярного транзистора, в котором эмиттер и коллектор имеют ферромагнитные свойства, а база -парамагнитные. Теоретически показано, что направление тока база-коллектор должно зависеть от взаимного направления намагниченностей эмиттера и коллектора [2].

Другой вид транзистора - полевой транзистор со спиновой поляризацией - основан на использовании спин-орбитального взаимодействия. Структура этого транзистора такая же, как у традиционного полевого транзистора, причем сток и исток обладают ферромагнитными свойствами. Пусть намагниченности стока и истока направлены вдоль канала транзистора. Направление спинов электронов, движущихся по каналу, можно изменить электрическим полем (используется спин-орбитальное взаимодействие). Из истока инжектируются электроны, спин которых направлен вдоль канала транзистора. Если на затвор подать напряжение, то направление спинов электронов изменится. Эмиттер будет принимать преимущественно те электроны, у которых спин направлен вдоль канала. Таким образом, сопротивление сток-исток можно менять с помощью напряжения на затворе [2].

К настоящему моменту предложено множество других элементов, основанных на тех или иных явлениях: спиновый диод, спиновый вентиль на основе органического полупроводника, люминесцентный транзистор со спиновым вентилем, спиновый фильтр с квантовой точкой и т.д. [3]. Но практическая реализация этих элементов сдерживается отсутствием материалов, обладающих одновременно полупроводниковыми и ферромагнитными свойствами при комнатной температуре.

Полупроводники, которые используются в современной информационной технологии (Si, GaAs), не являются ферромагнитными, и необходимо использовать слишком сильное магнитное поле для получения необходимой разницы в энергиях между двумя направлениями спина. С другой стороны, кристаллическая структура ферромагнитных металлов сильно отличается от структуры используемых сегодня полупроводников, что не позволяет совмещать эти материалы.

Одновременно ферромагнитными и полупроводниковыми свойствами обладают концентрированные магнитные полупроводники (EuSe, EuO, CdCr2S4, CdCr2Se4). В этом типе полупроводников обменные взаимодействия между электронами проводимости и электронами, локализованными в магнитных ионах, приводят к появлению оптических и электрических свойств, которые сильно меняются в магнитном поле. К сожалению, кристаллическая структура этих полупроводников несовместима со структурой Si и GaAs. Более того, изготавливать такие кристаллы очень трудно: для получения одного маленького кристалла требуется несколько недель подготовки и выращивания [4].

Для того чтобы использовать полупроводники в микроэлектронике, мы меняем их электрические свойства, внедряя примеси различных типов. Таким же образом можно менять и магнитные свойства полупроводников, внедряя магнитные примеси. Магнитные полупроводпики такого типа называются разбавленными магнитными полупроводниками (РМП). В течение долгого времени все внимание концентрировалось на полупроводниках II-VI (ZnTe, ZnSe), поскольку валентность катионов в этих полупроводниках совпадает с валентностью хорошо изученных магнитных ионов (например, Мп). К сожалению, есть трудности в получении слоев этих полупроводников р- и л-типов. Более того, антиферромагнитные взаимодействия между соседними атомами Мп в этих полупроводниках значительны и приводят к парамагнитным свойствам. Внедрением акцепторных примесей недавно были получены ферромагнитные свойства в ZnMnTe при очень низких температурах [5].

Другой путь, совместимый с современной микроэлектроникой, - сделать используемые сегодня полупроводники магнитными, вводя высокую концентрацию магнитных ионов. Важное практическое значение могли бы иметь РМП на основе кремния. Однако образцы SiMn, полученные различными методами, неоднородны и имеют инородные включения, такие как SisMns [3J.

Данная работа посвящена исследованию электронных и магнитных свойств трех перспективных разбавленных магнитных полупроводников: Ga[.xMnxN, Gai.xMnxAs и Gei.xMnx.

Разбавленный магнитный полупроводник GaMnN является очень интересным объектом для исследования, поскольку, согласно расчетам, он может быть ферромагнитным при комнатной температуре [6]. Экспериментальные работы, проведенные для исследования магнитных свойств GaMnN, дали противоречивые результаты. Одними научными группами в этом материале были обнаружены ферромагнитные свойства при высоких температурах [7,8]. В других группах образцы GaMnN оставались парамагнитными даже при низких температурах [9]. Противоречивые заключения были сделаны и по поводу валентности Мп в GaMnN. В кристаллах GaMnN и-типа валентность Мп, определенная методом электронного парамагнитного резонанса [10], оказалась равной 2. В аналогичных образцах, но с дополнительно внедренными атомами Mg (акцептор в GaN), по результатам магнитооптических измерений была найдена валентность марганца 3 [11]. Концентрация Мп в этих образцах Gai^Mn^N [И] очень мала (дг~0,01%), поэтому на валентность Мп могли повлиять инородные примеси с небольшой концентрацией. Различные валентности Мп (от 2 до 4) были использованы для объяснения оптических спектров слоев GaMnN с более высокими концентрациями Мп [12,13]. Кроме того, были выращены эпитаксиальные слои GaMnN с дырочной проводимостью [8,14]. В этих слоях Мп может быть акцептором, что подразумевает валентность 2. Очевидно, что необходимы дополнительные исследования для достоверного определения электронных и магнитных свойств GaMnN.

Полупроводник GaMnAs в настоящее время активно изучается. Долгое время не удавалось получить слои GaMnAs с достаточной концентрацией Мп из-за низкого предела растворимости этого элемента в GaAs. Однако использование молекулярно-лучевой эпитаксии с неравновесными условиями позволило получить слой с 5,3% марганца и температурой перехода в ферромагнитное состояние 110К [4]. Недавно отжигом образцов GaMnAs удалость повысить эту температуру до 173К [15]. Интересно было бы оценить перспективы получения ферромагнетизма в этом полупроводнике при комнатной температуре. Кроме того, известные свойства GaMnAs можно использовать при исследовании свойств близкого по структуре полупроводника GaMnN.

Также перспективным является и полупроводник GeMn. Экспериментальные исследования показали, что температура перехода в ферромагнитное состояние для этого полупроводника очень близка к комнатной температуре [16]. Но требуются дополнительные экспериментальные и теоретические исследования, чтобы определить природу этого ферромагнетизма. В данной работе электронные и магнитные свойства GeMn изучались с помощью расчетов из «первых принципов».

В первой главе диссертационной работы описаны структура образцов GaMnN и способ их изготовления, а также экспериментальные методы исследования электронных свойств кристаллов.

Во второй главе описаны методы расчета электронных свойств кристаллов из «первых принципов»: функционал электронной плотности, метод присоединенных плоских волн, линейный метод МТ-орбиталей.

В третьей главе рассмотрены электронные свойства полупроводников GaMnN, GaMnAs и GeMn. Особое внимание уделено сравнению экспериментальных данных с результатами расчетов из «первых принципов», построению связи между зонной структурой и экспериментально наблюдаемыми величинами.

В четвертой главе исследованы магнитные свойства полупроводников GaMnN, GaMnAs и GeMn: рассмотрены механизмы, ответственные за ферромагнетизм в этих полупроводниках; сделаны оценки из «первых принципов» для температуры Кюри.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Титов, Андрей Анатольевич

Выводы по главе 4

GaMnN

Исследованы магнитные свойства GaMnN. Разбавленный магнитный полупроводник GaMnN со структурой вюртцита обладает парамагнитными свойствами даже при очень низких температурах. Теоретически исследованы магнитные свойства GaMnN со структурой цинковой обманки. Предложенная модель из «первых принципов» позволяет оценивать температуру Кюри для различных разбавленных магнитных полупроводников. Согласно этой модели, температура Кюри для Gai^Mni^N (jc=0,06) со структурой цинковой обманки составляет 50К.

Внедрение большего количества атомов Мп (х>0,06) не позволит значительно повысить температуру Кюри. Но внедрение в GaMnN дополнительных донорных или акцепторных примесей может привести к появлению новых механизмов обменного взаимодействия и повышению Тс.

GaMnAs

Исследованы теоретически магнитные свойства GaMnAs. Этот разбавленный магнитный полупроводник обладает ферромагнитными свойствами при температуре 170К. Значение температуры Кюри определяется концентрацией дырок в GaMnAs. Таким образом, ферромагнитное упорядочение в GaMnAs напрямую связано с наличием дырок. Модель Зинера хорошо объясняет наблюдаемую зависимость температуры Кюри от концентрации свободных дырок. Расчет с использованием этой модели показывает, что 7с=300К может быть достигнута в Gai^Mni^As при х=0,1. Выполнена оценка температуры Кюри с помощью модели из «первых принципов». Согласно этому расчету, Гс=180К для Gai^Mni^As (jc=0,063). Экспериментальное значение Тс составляет 140К (х=0,06).

GeMn

Исследованы теоретически магнитные свойства GeMn. При низких температурах GeMn с однородным распределением атомов Мп является аптиферромагнетиком, что подтверждается экспериментами и расчетами из «первых принципов». При повышении температуры возникает ферромагнитное упорядочение. Экспериментально определенная температура Кюри для GeMn составляет 285К. Тем не менее, необходимы дополнительные исследования для определения природы этого ферромагнетизма.

Заключение

В данной работе были исследованы электронные и магнитные свойства разбавленных магнитных полупроводников GaMnN, GaMnAs и GeMn. Предыдущие экспериментальные работы показали, что эти полупроводники обладают ферромагнитными свойствами при очень высоких температурах [7,16,46]. Этот факт позволяет рассматривать их как наиболее перспективные материалы для будущего применения в спинтронике при условии, что этот ферромагнетизм не обусловлен инородными ферромагнитными включениями. Для выяснения природы ферромагнетизма в этих полупроводниках и были исследованы их электронные и магнитные свойства.

С этой целью были выращены монокристаллические пленки Ga^M^N со структурой вюртцита и концентрацией атомов Мп х~0,06 методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Кристаллическая структура пленок была исследована методом рентгеновской дифракции. Было выяснено, что пленки GaMnN являются монокристаллическими и не содержат другие фазы, такие как Mn4N или GaMnjN. Исследования методом рентгеновской спектроскопии показали, что атомы Мп замещают атомы Ga в пленках GaMnN [22]. Выполнены расчеты зонной структуры и рентгеновских спектров поглощения для кристаллов GaMnN. Результатом этих расчетов стала интерпретация пороговой структуры рентгеновских /С-спектров поглощения Мп в GaMnN: в рентгеновских ^-спектрах поглощения ионов Мп2+ присутствует только одна пороговая линия поглощения, в то время как в /С-спектрах поглощения Мп3+ - две пороговые линии поглощения [61]. Эта интерпретация позволяет построить соответствие между экспериментальными рентгеновскими спектрами поглощения и электронными свойствами реальных кристаллов. В частности, с использованием этой интерпретации было экспериментально доказано, что валентность атомов Мп в GaMnN со структурой вюртцита равна 3 [21]. Этот вывод также подтверждается анализом оптических спектров поглощения исследуемых образцов [39,41]. Кроме того, с помощью этой интерпретации удалось выяснить, что атомы Мп однородно распределены в подрешетке Ga в GaMnN. Исследованы магнитные свойства GaMnN. Разбавленный магнитный полупроводник GaMnN со структурой вюртцита обладает парамагнитными свойствами даже при очень низких температурах (вплоть до 2К) [9]. Теоретически исследованы магнитные свойства GaMnN со структурой цинковой обманки. Предложенная модель из «первых принципов» позволяет оценивать температуру Кюри для различных разбавленных магнитных полупроводников. Согласно этой модели, температура Кюри для Gai.jMni. jN (jc—0,06) со структурой цинковой обманки должна составлять 50К. Внедрение большего количества атомов Мп (д>0,06) не позволит значительно повысить температуру Кюри. Тем не менее, внедрение в GaMnN дополнительных донорных или акцепторных примесей может привести к появлению новых механизмов обменного взаимодействия и к повышению Тс.

Рассчитана зонная структура разбавленного магнитного полупроводника GaMnAs. Вычисленное количество З^-электронов в МТ-сфере атома Мп составляет 4,90. Это количество соответствует электронной конфигурации d5 атомов Мп (валентности 2). Экспериментальные исследования показывают, что эпитаксиальные слои GaMnAs обладают металлической проводимостью р-типа. Таким образом, атомы Мп в GaMnAs выполняют роль акцепторной примеси и имеют валентность 2. Исследованы магнитные свойства GaMnAs. Этот разбавленный магнитный полупроводник обладает ферромагнитными свойствами [44] вплоть до температуры 173К [15]. Значение температуры Кюри определяется концентрацией дырок в GaMnAs. Таким образом, ферромагнитное упорядочение в GaMnAs напрямую связано с наличием дырок. Модель Зинера хорошо объясняет наблюдаемую зависимость температуры Кюри от концентрации свободных дырок. Расчет с использованием этой модели показывает, что Гс=300К может быть достигнута в Gai.jMni.jAs при х=0,1. Выполнена оценка температуры Кюри с помощью предложенной модели из «первых принципов». Согласно этому расчету, 7с=180К для Gai.jMni.jAs (х=0,063). Экспериментальное значение Тс несколько ниже и составляет 140К (х=0,06).

Рассчитана зонная структура разбавленного магнитного полупроводника GeMn. Согласно этому расчету, количество З^-электронов в МТ-сфере атома Мп в GeMn равно 5,01е, что соответствует валентности 2 атомов Мп. Экспериментальные исследования показывают, что кристаллы GeMn обладают проводимостью р-типа. Таким образом, Мп является акцептором в GeMn. Из расчета также следует, что в рентгеновских /С-спектрах поглощения Мп в должна наблюдаться только одна пороговая линия [61,62]. Тем не менее, необходимы дополнительные экспериментальные исследования для окончательного подтверждения данного вывода. Изучены магнитные свойства GeMn. При низких температурах GeMn с однородным распределением атомов Мп является антиферромагнетиком, что подтверждается экспериментами [16] и расчетами из «первых принципов» [52]. При повышении температуры возникает ферромагнитное упорядочение. Экспериментально определенная температура Кюри для GeMn составляет 285К [16]. Тем пе менее, необходимы дополнительные исследования для определения природы этого ферромагнетизма.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Титов, Андрей Анатольевич, 2006 год

1. F. Matsukura, H. Ohno, Т. Dietl, "1.I-V Ferromagnetic Semiconductors", Handbook of Magnetic Materials, vol. 14, ed. K.H.J. Buschow (Elsevier, Amsterdam, 2002).

2. G. A. Prinz, "Spin-Polarized Transport", Physics Today, April, p. 58 (1995).

3. В. А. Иванов, Т. Г. Аминов, В. М. Новоторцев, В. Т. Калинников, "Спинтроника и спинтрониые материалы", Известия Академии наук. Серия химическая, №11 (2004).

4. Н. Ohno, "Making Nonmagnetic Semiconductors Ferromagnetic", Science, vol. 281 (1998).

5. D. Ferrand, J. Cibert, A. Wasiela, C. Bourgognon, S. Tatarenko, G. Fishman, T. Andrearczyk, J. Jaroszynski, S. Kolesnik, T. Dietl, B. Barbara, D. Dufeu, "Carrier-induced ferromagnetism in p-Zni.xMnxTe", Physical Review B, vol. 63, 085201 (2001).

6. T. Dietl, H. Ohno, F. Matsukura, J. Cibert, D. Ferrand, "Zener Model Description of Ferromagnetism in Zinc-Blende Magnetic Semiconductors", Science 287, 1019 (2000).

7. H. Hori, S. Sonoda, T. Sasaki, Y. Yamamoto, S. Shimizu, K. Suga, and K. Kindo, "High-Tc ferromagnetism in diluted magnetic semiconducting GaN:Mn films", Physica В 324, 142 (2002).

8. V. A. Chitta, J. A. H. Coaquira, J. R. L. Fernandez, C. A. Duarte, J. R. Leite, D. Schikora, D. J. As, K. Lischka, and E. Abramof, "Room temperature ferromagnetism in cubic GaN epilayers implanted with Mn+ ions", Applied Physics Letters 85, 3777 (2004).

9. A. Wolos, M. Palczewska, M. Zajac, J. Gosk, M. Kaminska, A. Twardowski, M. Bockowski, I. Grzegory, and S. Porowski, "Optical and magnetic properties of Mn in bulk GaN", Physical Review В 69, 115210 (2004).

10. A. Wolos, A. Wysmolek, M. Kaminska, A. Twardowski, M. Bockowski, I. Grzegory, S. Porowski, and M. Potemski, "Neutral Mn acceptor in bulk GaN in high magnetic fields", Physical Review В 70, 245202 (2004).

11. Т. Graf, M. Gjukic, M. S. Brandt, M. Stutzmann, and O. Ambacher, "The Mn3+/2+ acceptor level in group III nitrides", Applied Physics Letters 81, 5159 (2002).

12. B. Han, R. Y. Korotkov, B. W. Wessels, and M. P. Ulmer, "Optical properties of Mn4+ ions in GaN:Mn codoped with Mg acceptors", Applied Physics Letters 84, 5320 (2004).

13. S. V. Novikov, K. W. Edmonds, A. D. Giddings, K. Y. Wang, C. R. Staddon, R. P. Campion, B. L. Gallagher, and С. T. Foxon, "P-type conductivity in cubic GaMnN layers grown by molecular beam epitaxy", Semiconductor Science and Technology 19, L13 (2004).

14. S. Cho, S. Choi, S. Ch. Hong, Y. Kim, J. B. Ketterson, B.-J. Kim, Y. C. Kim, J.-H. Jung, "Ferromagnetism in Mn-doped Ge", Physical Review В 66, 033303 (2002).

15. S. Kuroda, E. Bellet-Amalric, R. Giraud, S. Marcet, J. Cibert, and H. Mariette, "Strong influence of Ga/N flux ratio on Mn incorporation into Gai.xMnxN epilayers grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy", Applied Physics Letters 83, 4580 (2003).

16. Березин А. С., Мочалкина О. P., "Технология и конструирование интегральных микросхем": Учеб. пособие для вузов/Под ред. И. П. Степаненко. М.: Радио и связь, 1983.

17. S. С. Jain, М. Willander, J. Narayan, R. Van Overstraeten, "Ill-nitrides: Growth, characterization, and properties", Journal of Applied Physics 87, 965 (2000).

18. C. Adelmann, J. Brault, D. Jalabert, P. Gentile, H. Mariette, Guido Mula, and B. Daudin, "Dynamically stable gallium surface coverages during plasma-assisted molecular-beam epitaxy of (0001) GaN", Journal of Applied Physics 91, 9638 (2002).

19. X. Biquard, O. Proux, J. Cibert, D. Ferrand, H. Mariette, R. Giraud, and B. Barbara, "Local Structure and Valence State of Mn in Gai.xMnxN Epilayers", Journal of Superconductivity 16, 127 (2003).

20. Э. 3. Курмаев, В. M. Черкашенко, JI. Д. Финкельштейн, "Рентгеновские спектры поглощения твердых тел", М.: Наука, 1988.

21. R. Prinz and D. Koningsberger, editors, "X-ray absorption: principles, applications techniques of EXAFS, SEXAFS and XANES", J. Wiley and Sons, New York, 1988.

22. Немошкалепко В. В., Антонов В. Н., "Методы вычислительной физики в теории твердого тела. Зонная теория металлов", Киев: Наук, думка, 1985.

23. P. Blaha, К. Schwarz, G. К. H. Madsen, D. Kvasnicka, and J. Luitz, WIEN2k, "An Augmented Plane WaveLocal Orbitals Program for Calculating Crystal Properties", Karlheinz Schwarz, Techn. Universitat Wien, Austria, 2001, ISBN 3-9501031-1-2.

24. О. K. Andersen and O. Jepsen, "Explicit, First-Principles Tight-Binding Theory", Physical Review Letters 53, 2571 (1984).

25. S. Cottenier, Density Functional Theory and the family of (L)APW-methods: a step-by-step introduction (Instituut voor Kern- en Stralingsfysica, K.U.Leuven, Belgium), 2002, ISBN 90-807215-1-4 (to be found at http://www.wien2k.at/reg user/textbooks).

26. Ч. Киттель, "Введение в физику твердого тела", Перевод с четвертого американского издания А. А. Гусева и А. В. Пахнева под общей редакцией А. А. Гусева. Учебное руководство, изд. "Наука", М., 1978.

27. I. Vurgaftman, J. R. Meyer, L. R. Ram-Mohan, "Band parameters for III-V compound semiconductors and their alloys", Journal of Applied Physics 89, 5815 (2001).

28. L. Kronik, M. Jain, and J. R. Chelikowsky, "Electronic structure and spin polarization of MnxGaixN", Physical Review В 66, 041203 (2002).

29. E. Kulatov, H. Nakayama, H. Mariette, H. Ohta, and Yu. A. Uspenskii, "Electronic structure, magnetic ordering, and optical properties of GaN and GaAs doped with Mn", Physical Review В 66, 045203 (2002).

30. Z. S. Popovic, S. Satpathy, and W. C. Mitchel, "Electronic structure of substitutional versus interstitial manganese in GaN", Physical Review В 70, 161308 (2004).

31. Э. Т. Кулатов, частное сообщение.

32. Y. Joly, "X-ray absorption near-edge structure calculations beyond the muffin-tin approximation", Physical Review В 63, 125120 (2001).

33. Т. Uozumi, К. Okada, A. Kotani, О. Durmeyer, J. P. Kappler, E. Beaurepaire, and J. C. Parlebas, "Experimental and Theoretical Investigation of the Pre-Peaks at the Ti K-edge Absorption Spectra in Ti02", Europhysics Letters 18, 85 (1992).

34. Сайт www.semiconductors.co.uk

35. E. Kulatov, Y. Uspenskii, H. Mariette, J. Cibert, D. Ferrand, H. Nakayama, and H. Ohta, "Ab Initio Study of Magnetism in III-V- and II-VI-Based Diluted Magnetic Semiconductors", Journal of Superconductivity, 16, 123 (2003).

36. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., "Теоретическая физика. Т. VIII. Электродинамика сплошных сред", Учеб. пособ. для вузов в 10 т. 4-е изд., стереот. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001.

37. Е. Kulatov, Н. Mariette, J. Cibert, A. Titov, Н. Nakayama, Yu. Uspenskii, "Electronic, optical spectra andthe distribution of Mn impurities in GaN and group-IV semiconductors", Journal of Crystal Growth 275, e2239 (2005).

38. D. C. Look, R. J. Molnar, "Degenerate layer at GaN/sapphire interface: Influence on Hall-effect measurements", Applied Physics Letters 70, 3377 (1997).

39. I. P. Smorchkova, E Haus, B. Heying, P. Kozodoy, P. Fini, J. P. Ibbetson, S. Keller, S. P.

40. DenBaars, J. S. Speck, and U. K. Mishra, "Mg doping of GaN layers grown by plasma-assisted molecular-beam epitaxy", Applied Physics Letters 76, 718 (2000).

41. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol. 300, issue 1, p. 140 (2006).

42. R. Shioda, K. Ando, T. Hayashi, and M. Tanaka, "Local structures of III-V diluted magnetic semiconductors Gai.xMnxAs studied using extended x-ray-absorption fine structure", Physical Review В 58, 1100 (1998).

43. Yu. Uspenskii, E. Kulatov, H. Mariette, H. Nakayama, H. Ohta, "Ab initio study of the magnetism in GaAs, GaN, ZnO, and ZnTe-based diluted magnetic semiconductors", Journal of Magnetism and Magnetic Materials 258-259, 248 (2003).

44. С. Крупичка, "Физика ферритов и родственных им магнитных окислов. Том 1.", пер. с немецкого под ред. А. С. Пахомова, изд. «Мир»-М., 1976.

45. С. Zener, "Interaction Between the d Shells in the Transition Metals", Physical Review 81,440(1951).

46. C. Zener, "Interaction Between the d Shells in the Transition Metals. II. Ferromagnetic Compounds of Manganese with Perovskite Structure", Physical Review 82, 403 (1951).

47. J. Kudrnovsky, I. Turek, V. Drchal, F. Maca, P. Weinberger, and P. Bruno, "Exchange interactions in III-V and group-IV diluted magnetic semiconductors", Physical Review 69, 115208 (2004).

48. Y.-J. Zhao, T. Shishidou, and A. J. Freeman, "Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida-like Ferromagnetism in MnxGei.x", Physical Review Letters 90, 047204 (2003).

49. К. Sato, P. H. Dederics and H. Katayama-Yoshida, "Curie temperatures of III-V diluted magnetic semiconductors calculated from the first principles", Europhysics Letters 61, 403 (2003).

50. S. Hilbert and W. Nolting, "Magnetism in (III,Mn)-V diluted magnetic semiconductors: Effective Heisenberg model", Physical Review В 71, 113204 (2005).

51. G. S. Rushbrooke and P. J. Wood, "On the Curie points and high temperature susceptibilities of Heisenberg model ferromagnetics", Molecular Physics 1, 257 (1958).

52. Y. D. Park, A. T. Hanbicki, S. C. Erwin, C. S. Hellberg, J. M. Sullivan, J. E. Mattson, T. F. Ambrose, A. Wilson, G. Spanos, В. T. Jonker, "A Group-IV Ferromagnetic Semiconductor: MnxGei.x", Science 295, 651 (2002).

53. M. E. Oveberg, C. R. Abernathy, S. J. Pearton, N. A. Theodoropoulou, К. T. McCarthy, A. F. Hebard, "Indication of ferromagnetism in molecular-beam-epitaxy-derived N-type GaMnN", Applied Physics Letters 79, 1312 (2001).

54. M. L. Reed, N. A. El-Masry, H. H. Stadelmaier, M. K. Ritums, M. J. Reed, C. A. Parker, J. C. Roberts, S. M. Bedair, "Room temperature ferromagnetic properties of (Ga,Mn)N'\ Applied Physics Letters 79, 3473 (2001).

55. G. Bouzerar, T. Ziman and J. Kudrnovsky, "Calculating the Curie temperature reliably in diluted III-V ferromagnetic semiconductors", Europhysics Letters 69, 812 (2005).

56. К. M. Yu, W. Walukiewicz, T. Wojtowicz, I. Kuryliszyn, X. Liu, Y. Sasaki, and J. K. Furdina, "Effect of the location of Mn sites in ferromagnetic Gaj.xMnxAs on its Curie temperature", Physical Review В 65, 201303(R) (2002).

57. Работа была выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, Отделения физических наук РАН, Европейского союза (грант FENIKS), посольства Франции в Москве.