Magnetismo y propiedades electrónicas de compuestos nitruros dopados con metales de transición

Abstract

En esta Tesis de Maestría se han investigado las propiedades estructurales, electrónicas y magnéticas de compuestos nitruros del grupo III-V, en particular AlN y GaN, dopados con metales de transición 4d y 5d, en distintas concentraciones. Para el semiconductor nitruro de aluminio se realizó un dopaje sustitucional con átomos de plata y paladio ; mientras que para el semiconductor nitruro de galio se estudió el dopaje con impurezas de átomos de plata y platino . El estudio teórico se realizó a partir de cálculos computacionales fundamentados en la Teoría del Funcional de la Densidad y la aproximación del pseudopotencial. El objetivo fundamental de este trabajo fue determinar si los compuestos resultantes al dopar los semiconductores AlN y GaN con metales de transición 4d y 5d presentaban propiedades electrónicas y magnéticas que los hicieran aptos para aplicaciones en espintrónica, como ya se ha encontrado teórica y experimentalmente al dopar estos semiconductores del grupo III-V con otros metales de transición. Los resultados muestran que las sustituciones de aluminio en el semiconductor nitruro de aluminio y el galio en el semiconductor nitruro de galio por metal de transición 4d-Ag, resultan semiconductores en un estado ferromagnético con polarización de espín, lo que lo hacen candidatos para aplicaciones en espintrónica. En tanto que las sustituciones del Al en AlN por el metal de transición 4d-Pd, y el galio en el GaN por el metal de transición 5d- Pt, resultan en un estado antiferromagnético sin polarización de espín, no aptos para aplicaciones en espintrónicas.