Etude propriétés éléctroniques et magnétiques des DMS à base des semi-conducteurs llf-V et ll-VI dopés et co-dopés

Abstract

Cette thèse porte sur l’étude des propriétés magnétiques et électroniques d’oxyde de zinc (ZnO) et de nitrure de gallium (GaN) dopé et Co-dopé, en utilisant une méthode Ab initio combinée à l’approximation Potentielle Cohérente (CPA) dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). En se basant sur la méthode de Korringa-Kohn-Rostoker associée à l’approximation du potentiel cohérent (KKR-CPA). La structure cristalline de ZnO et GaN la plus stable est la structure hexagonal wurtzite avec les paramètres de cellule a = 3,180 Å, c = 5,166 Å, et la coordonnée interne u = 0,377. Pour fortifier nos résultats, nous appliquons l’approximation de densité locale (LDA) pour étudier la structure électronique, les propriétés magnétiques du ZnO et GaN Co-dopé avec des impuretés doubles (Co, Cr) montrant que l’état ferromagnétique semi-métallique persiste encore. La stabilité de l’état ferromagnétique par rapport à l’état du verre tournant est étudiée en comparant leurs énergies totales. Alors que généralement les semi-conducteurs d’oxyde de zinc (ZnO) et nitrure de gallium (GaN) dopés avec Cobalt (Co), deviennent ferromagnétiques après la création des lacunes d’oxygène dans ces systèmes. Dans le cadre de cette thèse nous étudions les semi-conducteurs à base d’oxyde de zinc (ZnO) et nitrure de gallium (GaN) dopés avec double impuretés de métaux de transition A1, A2 (différents) au lieu de la traditionnelle simple impureté. La polarisation en spin des porteurs est de 100% au niveau de Fermi avec une aimantation totale différente de zéro. Ces matériaux sont souhaitables pour la fabrication des microscopes à effet tunnel polarisé en spin.