Characterization of excited-state magnetic exchange in Mn 2+-doped ZnO quantum dots using time-dependent density functional theory

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 115, Issue 43, 2011, Pages 20986-20991

  Badaeva, Ekaterina ^a   May, Joseph W ^a   Ma, Jiao ^a   Gamelin, Daniel R ^a   Li, Xiaosong ^a  

^a UNIVERSITY OF WASHINGTON   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHARGE TRANSFER STATE; CHARGE-TRANSFER BANDS; DOPED ZNO; DOUBLE EXCHANGE; DOUBLE EXCHANGE INTERACTIONS; ELECTRONIC ABSORPTION BANDS; EXCITONIC TRANSITION; LINEAR RESPONSE; MAGNETIC EXCHANGE; MAGNETIC EXCHANGE COUPLING; MAGNETIC INTERACTIONS; PHOTOGENERATED HOLES; SPECTRAL CHANGE; SPIN-DOWN; SPIN-UP; TIME DEPENDENT DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ZNO;

ABSORPTION; CHARGE TRANSFER; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; DOPING (ADDITIVES); FERROMAGNETIC MATERIALS; FERROMAGNETISM; MAGNETIC COUPLINGS; MANGANESE; MANGANESE COMPOUNDS; QUANTUM THEORY; SEMICONDUCTOR QUANTUM DOTS; SPECTROSCOPY; ZINC OXIDE;

EXCITED STATES;

EID: 80055043802     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp206622e     Document Type: Article

References (56)

1. Awschalom, D. D.; Flatte, M. E. Nat. Phys. 2007, 3, 153
2. Wolf, S. A.; Awschalom, D. D.; Buhrman, R. A.; Daughton, J. M.; von Molnar, S.; Roukes, M. L.; Chtchelkanova, A. Y.; Treger, D. M. Science 2001, 294, 1488
3. Zutic, I.; Fabian, J.; Das Sarma, S. Rev. Mod. Phys. 2004, 76, 323
4. Sharma, P.; Gupta, A.; Rao, K. V.; Owens, F. J.; Sharma, R.; Ahuja, R.; Osorio Guillen, J. M.; Johansson, B.; Gehring, G. A. Nat. Mater. 2003, 2, 673
5. Norris, D. J.; Efros, A. L.; Erwin, S. C. Science 2008, 319, 1776
6. Yang, H.; Santra, S.; Holloway, P. H. J. Nanosci. Nanotechnol. 2005, 5, 1364
7. Pradhan, N.; Battaglia, D. M.; Liu, Y.; Peng, X. Nano Lett. 2007, 7, 312
8. Rekha, K.; Nirmala, M.; Nair, M. G.; Anukaliani, A. Phys. B 2010, 405, 3180
9. Kobayashi, H.; Mori, H.; Ishida, T.; Nakato, Y. J. Appl. Phys. 1995, 77, 1301
10. Beaulac, R.; Archer, P. I.; Gamelin, D. R. J. Solid State Chem. 2008, 181, 1585
11. Norberg, N. S.; Kittilstved, K. R.; Amonette, J. E.; Kukkadapu, R. K.; Schwartz, D. A.; Gamelin, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9387
12. Kittilstved, K. R.; Liu, W. K.; Gamelin, D. R. Nat. Mater. 2006, 5, 291
13. Johnson, C. A.; Kittilstved, K. R.; Kaspar, T. C.; Droubay, T. C.; Chambers, S. A.; Salley, G. M.; Gamelin, D. R. Phys. Rev. B 2010, 82, 115202
14. Gilliland, S. G.; Sans, J. A.; Sanchez-Royo, J. F.; Almonacid, G.; Segura, A. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 241902
15. Godlewski, M.; Wojcik-Glodowska, A.; Guziewicz, E.; Yatsunenko, S.; Zakrzewski, A.; Dumont, Y.; Chikoidze, E.; Phillips, M. R. Opt. Mater. 2009, 31, 1768
16. Phan, T.-L.; Yu, S. C.; Vincent, R.; Bui, H. M.; Thanh, T. D.; Lam, V. D.; Lee, Y. P. J. Appl. Phys. 2010, 108, 044910
17. Badaeva, E.; Isborn, C. M.; Feng, Y.; Ochsenbein, S. T.; Gamelin, D. R.; Li, X. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 8710
18. Feng, Y.; Badaeva, E.; Gamelin, D. R.; Li, X. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 1927
19. Dietl, T. Phys. Rev. B 2008, 77, 085208
20. Norberg, N. S.; Dalpian, G. M.; Chelikowsky, J. R.; Gamelin, D. R. Nano Lett. 2006, 6, 2887
21. Beaulac, R.; Gamelin, D. R. Phys. Rev. B 2010, 82, 224401
22. Kittilstved, K. R.; Gamelin, D. R. J. Appl. Phys. 2006, 99, 08M112
23. Pemmaraju, C. D.; Hanafin, R.; Archer, T.; Braun, H. B.; Sanvito, S. Phys. Rev. B 2008, 78, 054428
24. Walsh, A.; Silva, J. L. F. D.; Wei, S.-H. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 256401
25. Lany, S.; Raebiger, H.; Zunger, A. Phys. Rev. B 2008, 77, 241201(R)
26. Guo, Y.; Cao, X. B.; Lan, X. M.; Zhao, C.; Xue, X. D.; Song, Y. Y. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 8832
27. Wang, Z.; Ma, X. Y.; W., S. J.; H., Y. J. Nano-Micro Lett. 2009, 1, 45
28. Fukumura, T.; Jin, Z.; Ohtomo, A.; Koinuma, H.; Kawasaki, M. Appl. Phys. Lett. 1999, 75, 3366
29. Sokolov, V. I.; Druzhinin, A. V.; Gruzdev, N. B.; Dejneka, A.; Churpita, O.; Hubicka, Z.; Jastrabik, L.; Trepakov, V. Phys. Rev. B 2010, 81, 153104
30. Sokolov, V. I.; Yemakov, A. Y.; Uimin, M. A.; Mysik, A. A.; Pustovarov, V. A.; Chukichev, M. V.; Gruzdev, N. B. J. Lumin. 2009, 129, 1771
31. Deka, S.; Joy, P. A. Solid State Commun. 2007, 142, 190
32. Ivill, M.; Pearton, S. J.; Rawal, S.; Leu, L.; Sadik, P.; Das, R.; Hebard, A. F.; Chisholm, M.; Budai, J. D.; Norton, D. P. New J. Phys. 2008, 10, 065002
33. Viswanatha, R.; Sapra, S.; Gupta, S. S.; Satpati, B.; Satyam, P. V.; Dev, B. N.; Sarma, D. D. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 6303
34. Wang, Y. S.; Thomas, P. J.; O'Brien, P. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 21412
35. Tiwari, A.; Jin, C.; Kvit, A.; Kumar, D.; Muth, J. F.; Narayan, J. Solid State Commun. 2002, 121, 371
36. Raebiger, H.; Lany, S.; Zunger, A. Phys. Rev. B 2009, 79, 241201(R)
37. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Mennucci, B.; Petersson, G. A.; Gaussian Development Version, Revision H.01; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2009.
38. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865
39. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1396
40. Bienati, M.; Adamo, C.; Barone, V. Chem. Phys. Lett. 1999, 311, 69
41. Heyd, J.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2004, 121, 1187
42. Heyd, J.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2004, 120, 7274
43. Heyd, J.; Scuseria, G. E. Abstr. Pap. Am. Chem. Soc. 2003, 225, U470
44. Vydrov, O. A.; Heyd, J.; Krukau, A. V.; Scuseria, G. E. J. Chem. Phys. 2006, 125, 074106
45. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 270
46. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 299
47. Wadt, W. R.; Hay, P. J. J. Chem. Phys. 1985, 82, 284
48. Dunning, T. H.; Hay, P. J. In Modern Theoretical Chemistry; Shaefer, H. F., Ed.; Plenum: New York, 1976; Vol. 3, pp 1-28.
49. Badaeva, E.; Feng, Y.; Gamelin, D. R.; Li, X. New J. Phys. 2008, 10, 055013
50. Kisi, E. H.; Elcombe, M. M. Acta Crystallogr., C 1989, 45, 1867
51. Stratmann, R. E.; Scuseria, G. E.; Frisch, M. J. J. Chem. Phys. 1998, 109, 8218
52. Martin, R. L. J. Chem. Phys. 2003, 118, 4775
53. Ochsenbein, S. T.; Feng, Y.; Whitaker, K. M.; Badaeva, E.; Liu, W. K.; Li, X.; Gamelin, D. R. Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 681
54. Mizokawa, T.; Nambu, T.; Fujimori, A.; Fukumura, T.; Kawasaki, M. Phys. Rev. B 2002, 65, 085209
55. Chanier, T.; Virot, F.; Hayn, R. Phys. Rev. B 2009, 79, 205204
56. Kolesnik; Dabrowski; Wiren; Kepa; Giebultowicz; Brown; Lëao; Furdyna, J. K. J. Appl. Phys. 2006, 99, 08M122