Estudio de las propiedades electrónicas de la interfase manganeso antimoniuro de galio Mn/GaSb

Abstract

El estudio de los materiales ha contribuido constantemente al desarrollo de nuevas tecnologías, siendo este un atractivo campo para la investigación, particularmente de los materiales conductores y semiconductores como el manganeso (Mn) y el antimoniuro de galio (GaSb), considerados importantes frente a la mejora en el rendimiento de dispositivos electrónicos. En el presente trabajo se busca analizar las propiedades estructurales y electrónicas de estos materiales y de la interfaz (Mn/GaSb). Se examinan sistemas de múltiples cristales ideales, en condiciones puras y de difusión, así como también la superposición de las capas (interfase), todo esto mediante cálculos ab-initio y de acuerdo a la teoría del funcional de la densidad (DFT) implementada en el código SIESTA, en la aproximación de gradiente generalizado GGA. Se obtiene como resultado, una energía mínima de estabilización para la interfaz sin difusión de -1 eV, a una distancia entre capas de 2.05 Å y de -0.58 eV a 2.02 Å para la interfase del sistema con difusión, mostrando una estabilización en una energía más alta para este último, y con una diferencia pequeña en la separación óptima de estabilización entre los dos sistemas de 0.03 A. Se genera además estos mismos sistemas con polarización de espín para el Mn, lo cual mostró no producir afectación magnética al GaSb en la juntura, siendo este un posible aislante de los efectos magnéticos del Mn para esta configuración (Texto tomado de la fuente).

The study of materials has constantly contributed to the development of new technologies, making this an attractive field for research, particularly in the field of conductive and semiconductor materials such as manganese (Mn) and gallium antimonide (GaSb), considered important for improving the performance of electronic devices. In this work, we aim to analyze the structural and electronic properties of these materials and the interface (Mn/GaSb). We examine ideal multi-crystal systems, in pure and diffusion conditions, as well as the superposition of the layers (interface), all this by ab-initio calculations and according to the density functional theory (DFT) implemented in the SIESTA code, in the generalized gradient approximation GGA. The result is a minimum stabilization energy for the diffusionfree interface of -1 eV at an interlayer distance of 2.05 ˚A and of -0.58 eV at 2.02 ˚A for the diffusion system, showing a stabilization at a higher energy for the latter, and with a small difference in the optimal stabilization separation between the two systems of 0.03 ˚A. These same systems are also generated with spin polarization for Mn, which was shown not to produce magnetic effects on GaSb at the junction, this being a possible insulator of the magnetic effects of Mn for this configuration.