Recently, semiconductor spintronics has attracted much attention. I focus on dilute magnetic semiconductors (DMSs), which are commonly known as spintronics materials. In order to find the DMS with high Curie temperature, various semiconductors and magnetic atomics are composed. There has been several experimental reports of room temperature ferromagnetism in Co-doped TiO2, but it is not explained the principles. Using first principle calculations within density functional theory (DFT) and self-interaction corrected local density approximation (SIC-LDA), I calculated the density of state and magnetic exchange interaction in Co-doped TiO2. In my presentation, I discuss about the spin state, magnetic properties and Curie temperature.
近年半導体スピントロニクスという分野が注目を集めている。スピントロニクス材料の一つである希薄磁性半導体に着目した。高いキュリー温度をもつ希薄磁性半導体の発見のため、様々な半導体と磁性原子の合成がなされている。CoドープのTiO2は室温強磁性を示すと報告されている一方で、その発現原理は未解明のままである。そこでこの物質に焦点を当て、密度汎関数理論と自己相互作用局所密度近似に基づいた第一原理計算を用いて電子状態や磁気的交換相互作用の計算を行った。今回の発表ではこれらの計算結果をもとにスピン状態、磁気特性そしてキュリー温度について議論する。