Analytical solution of an irreversible surface reaction model

In this work, we consider a simple model of reaction-limited annihilation A + B → 0 with a random source and desorption in the spirit of the reaction model proposed by Fitchthorn, Ziff, and Gulari, and we solve it exactly using a spin model. We show that the situation is similar to a diffusion-limited kinetic situation (though diffusion was a priori absent from the model). We find the occurrence of a large-scale organization phenomenon at low dimension called segregation, and for a finite size system, a transition to a saturated state at low desorption probability. We show how this transition is affected by the dimensionality of the substrate. We also show how the fluctuation spectrum of two quantities such as the saturation and the reaction rate can be drastically different, the first being universal and the other sensitive to the geometry of the substrate.Peer Reviewedhttp://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/45164/1/10955_2005_Article_BF01049590.pd

Ferromagnetic semiconductors

The current status and prospects of research on ferromagnetism in semiconductors are reviewed. The question of the origin of ferromagnetism in europium chalcogenides, chromium spinels and, particularly, in diluted magnetic semiconductors is addressed. The nature of electronic states derived from 3d of magnetic impurities is discussed in some details. Results of a quantitative comparison between experimental and theoretical results, notably for Mn-based III-V and II-VI compounds, are presented. This comparison demonstrates that the current theory of the exchange interactions mediated by holes in the valence band describes correctly the values of Curie temperatures T_C magnetic anisotropy, domain structure, and magnetic circular dichroism. On this basis, chemical trends are examined and show to lead to the prediction of semiconductor systems with T_C that may exceed room temperature, an expectation that are being confirmed by recent findings. Results for materials containing magnetic ions other than Mn are also presented emphasizing that the double exchange involving hoping through d states may operate in those systems.Comment: 18 pages, 8 figures; special issue of Semicon. Sci. Technol. on semiconductor spintronic

INSTABILITÉS DE COURANT DANS GaAs SOUMIS A DES CONDITIONS D'MPLIFICATION ACOUSTIQUE NON LINÉAIRE

Des instabilités de courant ont été observées dans GaAs soumis à un champ électrique élevé, appliqué suivant une direction piézoélectriquement active. Ces instabilités peuvent être attribuées à un couplage électron-phonon non linéaire. On donne une théorie élémentaire du phénomène qui permet de calculer les conditions d'établissement de l'instabilité. On présente également des données expérimentales sur la variation du champ critique en fonction de la longueur de l'échantillon, de la concentration en porteurs et de la température. Ces résultats sont en bon accord avec les prévisions du calcul.Current instabilities have been observed in GaAs when an electric field is applied along a piezoelectric direction. These instabilities may be attributed to a non linear electronphonon coupling. We give an elementary theory of the phenomenon which allows us to predict onset of instabilities. We give experimental data on the variation of the threshold field as a function of lenght of the sample, carrier concentration and temperature. These results are in agreement with calculation

MAGNETIC SUSCEPTIBILITY IN THE INSULATING AND METALLIC PHASES OF VO2 : THE CONTRIBUTION OF ELECTRON-ELECTRON AND ELECTRON-LATTICE INTERACTIONS

Nous présentons une analyse de la transition de phase VO2 basée sur un développement de l'énergie libre en fonction de deux paramètres, l'amplitude de la distorsion de réseau η et l'amplitude du moment magnétique local moyen µ ; cette analyse incorpore donc à la fois l'intéraction électron-électron et l'interaction électron-réseau. On discute les implications de ces mécanismes pour la susceptibilité magnétique.We present an analysis of the VO2 phase transition based upon a free energy expression which depends on two parameters, the amplitude η of the lattice distortion and the amplitude µ of the average magnetic local moment ; this analysis thus incorporates both electron-electron and electron-lattice interactions. Bearing of these mechanisms on the magnetic susceptibility are discussed

Spécifications d'un cryostat pour magnétomètre à échantillon vibrant 1,K-300 K

On indique les particularités d'un cryostat adapté à un magnétomètre à échantillon vibrant ainsi que certaines caractéristiques de fonctionnement

THE INSULATING SIDE OF THE METAL-INSULATOR TRANSITION IN DOPED SEMICONDUCTORS

Nous étudions la transition isolant-métal dans les semiconducteurs dopés en utilisant une méthode variationnelle autocohérente. Cette méthode nous permet de calculer la concentration critique en donneurs, en approchant de la transition (discontinue à T = 0) à partir de son côté isolant. Nous prévoyons un renforcement important de la constante diélectrique statique au voisinage de la transition et rendons compte de l'annulation de l'énergie d'activation ε2 à la transition. Enfin, nous esquissons une analyse thermodynamique de la transition.The metal-insulator transition in doped semiconductors is discussed within the framework of a (Hartree-like) self-consistent variational method. This allows us to calculate the critical donor concentration by approaching, at T = 0, the first-order transition from its insulating side. We predict a large enhancement of the static dielectric constant at the transition and account for the vanishing of the ε2 activation energy. Finally a thermodynamical analysis of the transition is outlined

Mesure de diffusivité thermique aux fréquences acoustiques

Pas de Résumé disponibl

THE LOCAL SPIN-DENSITY-FUNCTIONAL METHOD : APPLICATION TO THE METAL-INSULATOR TRANSITION IN DOPED SEMICONDUCTORS

On expose les principes de la méthode de la fonctionnelle de la densité locale de spin ainsi que son utilité pour étudier les systèmes d'électrons en interaction, en particulier ceux mettant en jeu des moments magnétiques localisés ; différentes applications de la méthode sont indiquées. On passe en revue les arguments expérimentaux en faveur de l'existence de moments localisés sur les impuretés chargées dans les semiconducteurs dopés. Utilisant le formalisme de la fonctionnelle de la densité, on décrit la transition isolant-métal et la disparition de la polarisation locale de spin qui ont lieu lorsque la concentration en impuretés augmente.The principles of the Local Spin-Density-Functional (LSDF) method, its usefulness to study interacting electron systems, especially those involving local magnetic moments, and its various applications are outlined. Experimental evidences for magnetic moments localized on charged impurities in doped semiconductors are briefly reviewed. The insulator-to-metal transition and the vanishing of local spin polarization, which occur as the impurity concentration increases, are described using the LSDF formalism

COEXISTENCE OF INSULATING AND METALLIC ELECTRONIC PHASES IN DOPED SEMICONDUCTORS AT LOW TEMPERATURE : ELEMENTS OF A CONCENTRATION TEMPERATURE DIAGRAM

Nous présentons une analyse de la transition isolant-métal dans les semiconducteurs dopés à basse température (transition de Mott) basée sur le formalisme de la fonctionnelle de la densité (Kohn-Sham) dans l'approximation cellulaire (Wigner-Seitz). Nous montrons que dans un domaine étroit de concentration en impuretés, coexistent au niveau de Fermi des états localisés et des états étendus et nous présentons des éléments d'un diagramme de phase. L'interprétation de différentes expériences à partir de ces résultats sera brièvement discutée.The metal-insulator transition in doped semiconductors at low temperature (Mott transition) is studied with the help of the density functional (Kohn-Sham) formalism within the cellular (Wigner-Seitz) approximation. It is shown that localized states and extended states coexist at the Fermi level in a narrow impurity concentration range. Elements of a phase diagram are presented, The relevance of this result to interpret various experiments is briefly discussed