J. Phys. France 36, 1249-1259 (1975)
DOI: 10.1051/jphys:0197500360120124900

Impurity-induced magnetic coupling in narrow band semiconductors

D. Hone, P. Lederer et M. Heritier

Laboratoire de Physique des Solides , Université Paris-Sud, Centre d'Orsay, 91405 Orsay, France

Abstract
We consider the electronic properties of impure narrow band magnetic semiconductors, using the Hubbard model for nearly half filled bands in the strong correlation limit. We examine the dependence of the impurity self-energy on the magnetic configuration of the host. We find the energy and range dependence of the ferromagnetic coupling induced by the impurity bound state. The results are related to experiments in Ca doped LaMn03 and In doped CdCr2Se,. The relevance of the mathematical methods we use to problems dealing with vacancy impurity interactions in conventional semiconductors is discussed in the Appendix.

Résumé
Nous étudions les propriétés électroniques de semi-conducteurs dopés à bande étroite. Nous utilisons le modèle de Hubbard pour une bande à moitié remplie dans la limite des corrélations fortes. Nous examinons de quelle façon la self-énergie de l'impureté dépend de la configuration magnétique de l'hôte. Nous trouvons comment varie le couplage ferromagnétique induit par l'état lié en fonction de l'énergie de l'état lié et de la distance à l'impureté. La possibilité d'appliquer les méthodes mathématiques que nous avons utilisées à des problèmes d'interaction entre impuretés et lacunes dans des semi-conducteurs conventionnels est discutée dans l'appendice.

PACS
7110 - Theories and models of many-electron systems.
7120N - Semiconductor compounds.

Key words
band model of magnetism -- cadmium compounds -- calcium -- ferromagnetic properties of substances -- indium -- lanthanum compounds -- semiconductor materials -- semiconductors