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| 非金属N和过渡金属(Mo, Ru, Rh, Pd)掺杂SnO2磁性的第一性原理研究 | |
| 作者姓名： | 潘多桥 刘晨曦 庞国旺 史蕾倩 雷博程 张丽丽 赵旭才 黄以能 |
| 作者单位： | 1. 伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室;2. 南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室 |
| 基金项目： | 新疆维吾尔自治区重点实验室开放课题(批准号：2021D04015)、新疆维吾尔自治区高校科技计划项目(批准号：XJEDU2021Y044)、伊犁师范大学博士启动基金(批准号：2021YSBS009)、伊犁师范大学研究生创新项目(批准号：2021YSGS1131) |
| 摘 要： | 本文基于第一性原理方法,对非金属元素(N)与过渡金属元素(Mo, Ru, Rh, Pd)掺杂SnO2的电子结构和磁学性质进行计算分析.结果表明：形成能与过渡金属原子半径密切相关,随着过渡金属原子半径的增加,形成能在降低,其中N-Mo掺杂体系形成能最低,故该体系最容易掺杂形成;能带结构分析表明,由于掺杂体系自旋向上/向下杂质能级的数量和分布均不对称,掺杂体系均有磁性产生;进一步探究态密度可知,体系产生磁性的原因是过渡金属原子和N原子之间产生p-d轨道杂化,最外层电子轨道上的空位及单电子相互耦合所导致.结果表明,由于掺杂原子的引入,SnO2体系产生磁性,并且掺杂体系呈现亚铁磁性,其中N-Rh掺杂体系的磁性最好,其磁矩为1.88μB,有望成为良好的稀磁半导体材料. |
| 关 键 词： | SnO2 电子结构 磁性 第一性原理 |
| 收稿时间： | 2022-02-18 |
| 修稿时间： | 2022-03-04 |
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