ZnS(111)表面掺杂Mn的电子结构和磁性的第一性原理研究

宋德王; 牛原; 肖黎鸥; 李丹

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ZnS(111)表面掺杂Mn的电子结构和磁性的第一性原理研究

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应用基于密度泛函理论的第一性原理,研究Mn原子掺杂在ZnS(111)表面的电子结构和磁性.对于单原子的掺杂组态,替位表面第一层的Zn原子时体系形成能最低,说明该层是最稳定的掺杂位置.体系总磁矩取决于Mn原子的局域环境.而对于双掺杂组态,当Mn与Mn之间呈短程铁磁耦合作用时体系最稳定.这可由Mn原子和近邻S原子的p-d杂化作用解释.此时,体系的居里温度估算值为469 K,明显高于室温,具有理论指导意义.Mn原子和受主半导体之间的相互作用是自旋极化产生的主要原因.计算结果表明,该掺杂材料可以很好的用来制作稀磁半导体,具有良好的应用前景.

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来源
《计算物理》 |2013年第5期|783-790|共8页
作者
宋德王; 牛原; 肖黎鸥; 李丹;
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作者单位

北京交通大学物理系;

北京交通大学材料科学与工程研究所;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类凝聚态物理学;
关键词
ZnS（111）表面; 第一性原理; 电子结构; 稀磁半导体;

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