过渡金属掺杂氧化锌团簇的物性研究

被引：14
|
作者：
谢建明
陈红霞
机构：
[1] 盐城师范学院物理科学与电子技术学院
来源：
原子与分子物理学报 | 2014年 / 31卷 / 05期
关键词：
稀磁半导体; 团簇; 密度泛函理论;
D O I：
暂无
中图分类号：
O469 [凝聚态物理学];
学科分类号：
070205 ;
摘要：
本文采用第一性原理密度泛函理论研究了过渡金属(TM)原子Cr和Fe单掺杂和双掺杂(ZnO)12团簇的结构和磁性质.我们考虑了替代掺杂和间隙掺杂.结果表明Cr和Fe间隙掺杂团簇结构最稳定.团簇磁矩主要来自TM原子3d态的贡献,4s和4p态也贡献了一小部分磁矩.由于轨道杂化,相邻的Zn和O原子上也产生少量自旋.最近邻TM原子间的磁性耦合,主要由两个TM原子之间的直接短程铁磁耦合和TM和O原子之间通过p-d杂化产生的反铁磁耦合这两种相互作用的竞争来决定.不同TM原子掺杂团簇的总磁矩与TM原子种类以及掺杂位置有关,说明在(ZnO)12团簇中掺杂不同TM原子在可调磁矩的磁性材料的领域有潜在应用价值.
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页码：734 / 739
页数：6
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