Theory of spintronic materials

Physica Status Solidi (B) Basic Research

Volumn 243, Issue 9, 2006, Pages 2133-2150

  Chelikowsky, James R ^a   Kaxiras, Efthimios ^b   Wentzcovitch Center For Computational Materials, Renata M ^c  

^a UNIVERSITY OF TEXAS AT AUSTIN   (United States)

^b HARVARD UNIVERSITY   (United States)

^c University of Minnesota   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 33746489322     PISSN: 03701972     EISSN: 15213951     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/pssb.200666817     Document Type: Conference Paper

References (114)

1. S. A. Wolf, D. D. Awschalom, R. A. Buhrman, J. M. Daughton, S. von Molnar, R. L. Roukes, A. Y. Chtchelkanova, and D. M. Treger, Science 294, 1488 (2001).
2. D. D. Awschalom, D. Loss, and N. Samarth (Eds.), Semiconductor Spintronics and Quantum Computation (Springer, Berlin, 2002).
3. P. Ball, Nature 404, 918 (2000).
4. D. D. Awschalom and J. M. Kikkawa, Physics Today 52, 33 (1999).
5. S. Datta and B. Das, Appl. Phys. Lett. 56, 665 (1990).
6. G. Burkard, D. Loss, and D. P. DiVincenzo, Phys. Rev. B 59, 2070 (1999).
7. J. K. Furdyna and J. Kossut, in: Dilute Magnetic Semiconductors, Vol. 25 of Semiconductors and Semimetals, series edited by R. K. Willardson and A. C. Beer (Academic Press, Boston, 1988).
8. J. K. Furdyna, J. Appl. Phys. 64, R29 (1988).
9. M. Jain, Diluted Magnetic Semiconductors (World Scientific, Singapore, 1991).
10. M. Copel, M. C. Reuter, E. Kaxiras, and R. M. Tromp, Phys. Rev. Lett. 63, 632 (1989).
11. W. F. Egelhoffand D. A. Steigerwald, J. Vac. Sci. Technol. A 7, 2167 (1989).
12. H. Ohno, A. Shen, F. Matsukura, A. Oiwa, A. Endo, S. Katsumoto, and Y. Iye, Appl. Phys. Lett. 69, 363 (1996).
13. 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, and B. T. Jonker, Science 295, 651 (2002).
14. T. Dietl, H. Ohno, F. Matsukura, J. Cibert, and D. Ferrand, Science 287, 1019 (2000).
15. S. Das Sharma, E. H. Hwang, and A. Kaminski, Solid State Commun. 127, 99 (2003).
16. T. Jungwirth, Jairo Sinova, K. Y. Wang, K. W. Edmonds, R. P. Campion, B. L. Gallagher, C. T. Foxon, Qian Niu, and A. H. MacDonald, Appl. Phys. Lett. 83, 320 (2003).
17. T. Jungwirth, Jairo Sinova, J. Masek, J. Kucera, and A. H. MacDonald, Rev. Mod. Phys., in press (2006).
18. C. Timm, J. Phys.: Condens. Matter 15, R1865 (2003).
19. K. M. Yu, W. Walukiewicz, T. Wojtowicz, I. Kuryliszyn, X. Liu, Y. Sasaki, and J. K. Furdyna, Phys. Rev. B 65, 201303 (R) (2002).
20. S. C. Erwin and A. G. Petukhov, Phys. Rev. Lett. 89, 227201 (2002).
21. X. Huang, A. Makmal, J. R. Chelikowsky, and L. Kronik, Phys. Rev. Lett. 94, 236801 (2005).
22. D. J. Norris, N. Yao, F. T. Charnock, and T. A. Kennedy, Nano Lett. 1, 3 (2001).
23. Y. Wang, N. Herron, K. Moller and T. Bien, Solid State Commun. 77, 33 (1991).
24. R. N. Bhargava, D. Gallagher, X. Hong, and A. Nurmikko, J. Phys. Chem. 100, 18322 (1996).
25. J. F. Suyver, S. F. Wuister, J. J. Kelly, and A. Meijerink, Phys. Chem. Chem. Phys. 2, 5445 (2000).
26. K. M. Hanif, R. W. Meulenberg, and G. F. Strouse, J. Am. Chem. Soc. 124, 11495 (2002).
27. L. Levy, J. F. Hochepied, and M. P. Pileni, J. Phys. Chem. 100, 18322 (1996).
28. F. V. Mikulec, M. Kuno, M. Bennati, D. A. Hall, R. G. Griffin, and M. G. Bawendi, J. Am. Chem. Soc. 122, 2532 (2000).
29. S. C. Erwin, L. Zu, M. I. Haftel, A. L. Efros, T. A. Kennedy, and D. J. Noms, Nature 436, 91 (2005).
30. S. H. Tolbert and A. P. Alivisatos, Science, 373 (1994).
31. J. N. Wickham, A. B. Herhold, and A. P. Alivisatos, Phys. Rev. Lett. 84, 923 (2000).
32. S. Limpijumnong and S. Jungthawan, Phys. Rev. B 70, 054104 (2004).
33. G. Dalpian and J. R. Chelikowsky, Phys. Rev. Lett. 96, 226802 (2006).
34. M. Jain, L. Kronik, J. R. Chelikowsky and V. V. Godlevsky, Phys. Rev. B 64, 245205 (2001).
35. L. Kronik, M. Jain and J. R. Chelikowsky, Phys. Rev. B 66, 041203 (2002);
36. Appl. Phys. Lett. 85, 2014 (2004).
37. G. J. Theurich and N. A. Hill, Phys. Rev. B 66, 115208 (2002).
38. S. Sanvito and N. A. Hill, Appl. Phys. Lett. 78, 3493 (2001).
39. S. Sanvito, P. Ordejon, and N. A. Hill, Phys. Rev. B 63, 165206 (2001).
40. M. van Schilfgaarde and O. N. Myrasov, Phys. Rev. B 63, 233205 (2001).
41. M. Bowen, M. Bibes, A. Barthélémy, J.-P. Contour, A. Anane, Y. Lemaître, and A. Pert, Appl. Phys. Lett. 82, 233 (2003).
42. G. Hu and Y. Suzuki, Phys. Rev. Lett. 89, 276601 (2002).
43. J. S. Parker, P. G. Ivanov, D. M. Lind, and P. Xiong, Phys. Rev. B 69, 220413(R) (2004).
44. A. Gupta and J. Z. Sun, J. Magn. Magn. Mater. 200, 24 (1999).
45. R. Fiederling, M. Keim, G. Reuscher, W. Ossau, G. Schmidt, A. Waag, and L. W. Molenkamp, Nature 402, 787 (1999).
46. Y. Ohno, D. K. Young, B. Beschoten, F. Matsukura, H. Ohno, and D. D. Awschalom, Nature 402, 790 (1999).
47. G. Schmidt, D. Ferrand, L. W. Molenkamp, A. T. Filip, and B. J. van Wees, Phys. Rev. B 62, 4790 (R) (2000).
48. C. M. Fang, G. A. de Wijs, and R. A. de Groot, J. Appl. Phys. 91, 8340 (2002).
49. K. P. Kämper, W. Schmitt, and G. Güntherodt, R. J. Gambino and R. Ruf, Phys. Rev. Lett. 59, 2788 (1987).
50. Y. Ji, G. J. Strijkers, F. Y. Yang, C. L. Chien, J. M. Byers, A. Anguelouch, Gang Xiao, and A. Gupta, Phys. Rev. Lett. 86, 5585 (2001).
51. E. J. Singley, C. P. Weber, D. N. Basov, A. Barry, and J. M. D. Coey, Phys. Rev. B 60, 4126 (1999).
52. J. S. Parker, S. M. Watts, P. G. Ivanov, and P. Xiong, Phys. Rev. Lett. 88, 196601 (2002).
53. J.-H. Park, E. Vescovo, H.-J. Kim, C. Kwon, R. Ramesh, and T. Venkatesan, Phys. Rev. Lett. 81, 1953 (1998).
54. B. Nadgorny, I. I. Mazin, M. Osofsky, R. J. Soulen, Jr., P. Broussard, R. M. Stroud, D. J. Singh, V. G. Harris, A. Arsenov, and Ya. Mukovskii, Phys. Rev. B 63, 184433 (2001).
55. Yu. S. Dedkov, U. Rüdiger, and G. Güntherodt, Phys. Rev. B 65, 064417 (2002).
56. S. A. Morton, G. D. Waddill, S. Kim, I. K. Schuller, S. A. Chambers, and J. G. Tobin, Surf. Sci. 513, L451 (2002).
57. H. Hiraka and Y. Endoh, J. Phys. Soc. Jpn. 63, 4573 (1994).
58. L. Wang, T. Y. Chen, and C. Leighton, Phys. Rev. B 69, 094412 (2004).
59. G. L. Zhao, J. Callaway, and M. Hayashibara, Phys. Rev. B 48, 15781 (1993).
60. I. I. Mazin, Appl. Phys. Lett. 77, 3000 (2000).
61. J. Bernholc, Physics Today 59, 30 (1999).
62. J. R. Chelikowsky and S. G. Louie, Quantum Theory of Real Materials (Kluwer Press, 1996).
63. P. Hohenberg and W. Kohn, Phys. Rev. 136, B864 (1964).
64. W. Kohn and L. Sham, Phys. Rev. 140, A1133 (1965).
65. S. Lundqvist and N. H. March, Theory of the Inhomogeneous Electron Gas (Plenum, New York, 1983).
66. R. G. Parr and W. Yang, Density Functional Theory of Atoms and Molecules (Oxford, New York, 1989).
67. R. M. Dreizier and E. K. U. Gross, Density Functional Theory (Springer-Verlag, Berlin, 1990).
68. D. R. Hamann, M. Schlüter, and C. Chiang, Phys. Rev. Lett. 43, 1494 (1979).
69. G. Kerker, J. Phys. C 13, L189 (1980).
70. D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 32, 8412 (1985).
71. A. Rappe, K. M. Rabe, E. Kaxiras, and J. D. Joannopoulos, Phys. Rev. B 43, 1227 (1990).
72. J. R. Chelikowsky and M. L. Cohen, Ab initio Pseudopotentials for Semiconductors, in: Handbook on Semiconductors, edited by Peter Landsberg (Elsevier, Amsterdam, 1992), Vol. 1, p. 59.
73. J. P. Perdew and Y. Wang, Phys. Rev. B 45, 13244 (1992).
74. G. Kresse and J. Furthmüller, Phys. Rev. B 54, 11169 (1996).
75. J. R. Chelikowsky, J. Phys. D 33, R33 (2000).
76. J. R. Chelikowsky, Y. Saad, S.Ögüt, I. Vasiliev, and A. Stathopoulos, phys. stat. sol. (b) 217, 173 (2000).
77. J. R. Chelikowsky, N. Troullier, and Y. Saad, Phys. Rev. Lett. 72, 1240 (1994).
78. W. Zhu, H. H. Weitering, E. G. Wang, E. Kaxiras, and Z. Zhang, Phys. Rev. Lett. 93, 126102 (2004).
79. C. G. Zeng, W. G. Zhu, S. C. Erwin, Z. Y. Zhang, and H. H. Weitering, Phys. Rev. B 70, 205340 (2004).
80. F. D'Orazio, F. Lucari, M. Passacantando, P. Picozzi, S. Santucci, and A. Verna, IEEE Trans. Magn. 38, 2856 (2002).
81. L. Liu, N. Chen, Z. Yin, F. Yang, J. Zhou, and F. Zhang, J. Cryst. Growth 265, 466 (2004).
82. A. P. Li, J. F. Wendelken, J. Shen, L. C. Feldman, J. R. Thompson, and H. H. Weitering, Phys. Rev. B 72, 195205 (2005).
83. S. J. Potashnik, K. C. Ku, S. H. Chun, J. J. Berry, N. Samarth, and P. Schiffer, Appl. Phys. Lett. 79, 1495 (2001).
84. K. W. Edmonds, P. Boguslawski, K. Y. Wang, R. P. Campion, S. N. Novikov, N. R. S. Parley, B. L. Gallagher, C. T. Foxon, M. Sawicki, T. Dietl, M. Buongiorno Nardelli, and J. Bernholc, Phys. Rev. Lett. 92, 037201 (2004).
85. R. L. Headrick, I. K. Robinson, E. Vliek, and L. C. Feldman, Phys. Rev. Lett. 63, 1253 (1989);
86. P. Bedrossian, R. D. Meade, K. Mortensen, D. M. Chen, J. A. Golovchenko, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. Lett. 63, 1253 (1989).
87. I. W. Lyo, E. Kaxiras, and Ph. Avouris, Phys. Rev. Lett. 63, 1261 (1989).
88. S. Cho, S. Choi, S. C. Korea, Y. Kim, J. B. Ketterson, B. Kim, Y. C. Kim, and J. Jung, Phys. Rev. B 66, 033303 (2002).
89. H. Ohno, Science 281, 951 (1998).
90. B. Oczkiewicz, A. Twardowski, and M. Demianiuk, Solid State Commun. 64, 107 (1987).
91. X. Huang, E. Lindgren, and J. R. Chelikowsky, Phys. Rev. B 71, 165328 (2005).
92. J. R. Chelikowsky, N. Troullier, and Y. Saad, Phys. Rev. Lett. 72, 1240 (1994); http://www.ices.utexas.edu/parsec.
93. N. Troullier and J. Martins, Phys. Rev. B 43, 1993 (1991).
94. S. Blundell, Magnetism in Condensed Matter (Oxford University Press, New York, 2001).
95. Y.-J. Zhao, T. Shishidou, and A. J. Freeman, Phys. Rev. Lett. 90, 047204 (2003).
96. A. Stroppa, S. Picozzi, A. Continenza, and A. J. Freeman, Phys. Rev. B 68, 155203 (2003).
97. L. M. Sandratskii, Phys. Rev. B 68, 224432 (2003).
98. T. C. Schulthess and W. H. Butler, J. Appl. Phys. 89, 7021 (2001).
99. X. Lou and R. M. Martin, Phys. Rev. B 72, 035212 (2005).
100. L. Bányai and S. W. Koch, Semiconductor Quantum Dots (World Scientific Publ. Co. Pte. Ltd., Singapore, 1993), and references therein.
101. J. R. Chelikowsky, L. Kronik, and I. Vasiliev, J. Phys.: Condens. Matter 15, R1517 (2003).
102. M. Linnarsson, E. Janzen, B. Monemar, M. Kleverman, and A. Thilderkvist, Phys. Rev. B 55, 6938 (1997).
103. S. Sapra, D. D. Sarma, S. Sanvito, and N. A. Hill, Nano Lett. 2, 605 (2002).
104. T. Graf, S. T. B. Goennenwein, and M. S. Brandt, phys. stat. sol. (b) 239, 277 (2003).
105. K. Sato, W. Schweika, P. H. Dederichs, and H. Katayama-Yoshida, Phys. Rev. B 70, 201202(R) (2004).
106. M. Wierzbowska, D. Sánchez-Portal, and S. Sanvito, Phys. Rev. B 70, 235209 (2004).
107. A. Haury, A. Wasiela, A. Arnoult, J. Cibert, S. Tatarenko, T. Dietl, and Y. M. d'Áubigne, Phys. Rev. Lett. 79, 511 (1997).
108. D. Ferrand, J. Cibert, A. Wasiela, C. Bourgognon, S. Tatarenko, G. Fishman, T. Andrearczyk, J. Jaroszynski, S. Kolesnik, T. Dietl, B. Barbara, and D. Dufeu, Phys. Rev. B 63, 085201 (2001).
109. S. K. Kwon, S. J. Youn, and B. I. Min, Phys. Rev. B 62, 357 (2000).
110. H. S. Jarrett, W. H. Cloud, R. J. Bouchard, S. R. Butler, C. G. Frederick, and J. L. Gillson, Phys. Rev. Lett. 21, 617 (1968).
111. L. Wang, K. Umemoto, R. M. Wentzcovitch, T. Y. Chen, C. L. Chien, J. G. Checkelsky, J. C. Eckert, E. D. Dahlberg, and C. Leighton, Phys. Rev. Lett. 94, 056602 (2005).
112. R. W. G. Wyckoff, Crystal Structures (Interscience, New York, 1965), Vol. 1.
113. T. Shishidou, A. J. Freeman, and R. Asahi, Phys. Rev. B 64, 180401 (2001).
114. T. R. McGuire and R. I. Potter, IEEE Trans. Magn. 11, 1018 (1975).