位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
ZnS(111)表面掺杂Mn的电子结构和磁性的第一性原理研究
  • ISSN号:1001-246X
  • 期刊名称:《计算物理》
  • 分类:O469[理学—凝聚态物理;理学—电子物理学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]北京交通大学物理系,北京100044, [2]北京交通大学材料科学与工程研究所,北京100044
  • 相关基金:国家自然科学基金(60776039,604006005),北京市自然科学基金(3062016)和北京交通大学基金,中央高校基本科研业务费专项资金(2011JBZ013,2009JBM105,2009JBZ019)和国家国际科技合作专项(21174016)资助项目
中文摘要:

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.

英文摘要:

With first-principles method based on density functional theory, we studied structural, electronic, and magnetic properties of ZnS( 111 ) surfaces monodoped and bidoped with Mn atoms. In monodoped configuration, the most energetically favorable location of Mn incorporated into ZnS ( 111 ) surfaces is in the first Zn atomic layer. Total magnetic moment depends on local structure of Mn atom. In bidoped configuration, short-range ferromagnetism can be explained with existence of strong p-d hybridization between Mn atom and its nearest neighboring S atoms. A Curie temperature of 469 K higher than room temperature is evaluated. Interaction between doping Mn atoms and host semiconductors is major reason for generation of spin polarization. It shows a prospecting prediction for further study of diluted magnetic semiconductors which may be useful in technological application.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《计算物理》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国核学会
  • 主编:朱少平
  • 地址:北京海淀区丰豪东路2号北京应用物理与计算数学研究所
  • 邮编:100094
  • 邮箱:jswl@iapcm.ac.cn
  • 电话:010-59872547 59872545 59872547
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-246X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2011/O4
  • 邮发代号:2-477
  • 获奖情况:
  • 1992年获“全优期刊”奖,《CAJ-CD规范》执行优秀奖
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:4426