Ab initio of magnetic properties and Faraday rotation of diluted magnetic semiconductors (CdTe, ZnSe)

Abstract

L'objectif principal de cette thèse est d'étudier les propriétés magnétiques et la rotation de Faraday des DMS, tels que CdTe et ZnSe, dopés avec différents métaux de transition (TM). Cette étude est réalisée par des calculs Ab initio, basés sur la théorie fonctionnelle de la densité (DFT). Premièrement, nous avons découvert que le dopage du composé CdTe avec l'impureté Mn, induit du magnétisme dans le composé hôte (CdTe). Mais le dopage avec des atomes de Fe ne contribué pas au magnétisme. Deuxièmement, nous avons Montré que les défauts d'inoccupation dans les sites Cd ou Te dans CdMn0.38Te, agit sur l'état magnétique, comme le fait le co-dopage avec des atomes d’azote (N) dans les sites Te. Par la suite, nous avons découvert que le dopage du CdTe avec du vanadium (V) montre un comportement semi-métallique et stabilise l'état ferromagnétique. Nous avons également trouvé que les températures critique sont supérieur à l’ambiante. Concernant la rotation de Faraday, nous avons découvert que le dopage au Vanadium améliore cette propriété, affectant les interactions d'échange N0α. Cependant, dans le cas de l'ajout des sites vacants, cette propriété est améliorée, grâce à la contribution des interactions d'échange N0β. Pour le composé ZnSe dopé avec l'impureté du chrome (Cr), nous avons trouvé que ce type de dopage induit un comportement semi-métallique. Ce comportement, est influencé par l'apparition des défauts de lacunes dans le composé ZnSe dopé avec du chrome (Cr). La température critique augmente avec l'augmentation des concentrations de dopage et celle des lacunes. L'effet Faraday n'est pas affecté dans ce cas. En outre, nous avons vérifié que le dopage du composé ZnSe avec l'impureté Mn, induit un comportement magnétique qui est stable dans l'état anti- ferromagnétique .