位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
Au掺杂硅纳米线的稳定性和电子结构
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O641[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]河北大学物理科学与技术学院,河北保定071002
  • 相关基金:国家自然科学基金(10774036)和河北省自然科学基金(E2008000631)~目
中文摘要:

采用基于密度泛函理论的第一性原理的方法,对Au掺杂[100]方向氢钝化硅纳米线(SiNWs)不同位置的形成能、能带结构、态密度及磁性进行了计算,考虑了Au占据硅纳米线的替代、四面体间隙和六角形间隙的不同位置.结果表明:Au偏爱硅纳米线中心的替代位置.Au掺杂后的硅纳米线引入了杂质能级,禁带宽度变窄.对于Au替代掺杂,杂质能级主要来源于Au的d、P态和Si的P态,由于Au的d态和Si的P态的耦合,Au掺杂硅纳米线具有铁磁性.对于间隙掺杂,杂质能级主要来源于Au的S态,是非磁性的.另外,根据原子轨道和电子填充模型分析了其电子结构和磁性.

英文摘要:

We calculated the formation energies, band structure, density of states, and magnetic properties of Au-doped hydrogen-passivated silicon nanowires (SiNWs) along the [100] direction at different positions by first-principles method based on density functional theory. We considered the substitutional positions, the interstitial positions with tetrahedral symmetry, and the interstitial positions with hexagonal symmetry. The results show.that Au preferentially occupies the center substitutional position of the silicon nanowire. The doping of Au into silicon nanowires introduces an impurity level near the Fermi level. The bandgap values were less than those of pure silicon nanowires. For the substitutionally doping of silicon nanowires the density of states near the Fermi level were mainly contributed to by the Au d and p orbitals and the Si p orbital. Ferromagnetic behavior of the substitutionally doped nanowire was observed upon coupling the Au d and Sip states. For the interstitial doping of silicon nanowires nonmagnetic behavior was predicted. In addition, we also interpret the electronic and magnetic properties in terms of a simple analysis based on the atomic orbitals and electron filling.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781