Bi2Te3-xSex(x≤3)同晶化合物电子结构的第一性原理研究

本文采用基于密度泛函理论的第一性原理全势能线性缀加平面波方法(FLAPW),分析了Bi₂Te_3-xSe_x体系中各原子自旋轨道耦合(SOI)的p_1/2修正对体系性质的影响,并对Bi₂Te_3-xSe_x(x≤3)同晶化合物的电子特性进行系统的理论研究,首次计算出Bi₂S 关键词： 2Te_3-xSe_x(x≤3)同晶化合物')" href="#">Bi₂Te_3-xSe_x(x≤3)同晶化合物 第一性原理 电子结构 自旋轨道耦合     

新超导体MgCNi3的虚晶掺杂研究

用全势线性缀加平面波方法,考虑局域自旋密度近似研究虚晶掺杂MgCNi₃的超导电性和磁性.计算了自旋极化能带结构、体弹性模量和它对压力的导数、原子磁矩m及其变化率.计算结果表明，对于电子掺杂的Mg_1-xAl_xCNi₃(0≤x≤0.5)，超导电性和磁涨落随掺杂量的增加逐渐减小.空穴掺杂的Mg_1-xNa_xCNi₃,在x＝0.12处出现铁磁相变，超导电性消失.在MgCNi₃少量空穴掺杂区域(0≤x<0.12)，表现为超导与磁涨落共存的不稳定状态. 关键词： 超导电性 能带结构 态密度 磁性     

C掺杂Mn3Ge的电子结构和磁性

采用第一性原理计算方法研究C掺杂对Mn₃Ge的影响.对Mn_3-xGeC_x的晶体结构进行几何优化,发现C原子最稳定的掺杂位置在正八面体的中心位置.研究其电子结构和总磁矩随C掺杂量的变化,发现总磁矩随着C浓度的增加先减小后增大,其中Mn₃GeC_0.4总磁矩接近零,可以实现完全的磁性补偿.研究Mn₃GeC_0.4多层膜的磁性,给出总磁矩接近零的Mn₃GeC_0.4多层膜结构,为Mn₃Ge的实际应用提供参考.     

Al和N共掺p型Zn1-xMgxO电子结构的第一性原理计算

采用密度泛函理论下的第一性原理平面波超软赝势方法,对Zn_1-xMg_xO超晶胞和掺杂Al,N后的Zn_1-xMg_xO超晶胞分别进行了优化计算.结合广义梯度近似计算了Al和N共掺杂后Zn_1-xMg_xO的能带结构、电子态密度和Mulliken电荷布居分布.计算表明：掺入N原子的2p态电子为Zn_1-xMg_xO价带顶提供空穴载流子,使Zn_1-xMg_xO价带顶向高能方向移动;掺入Al原子的3p态电子则与N原子的2p态电子在费米能级附近发生轨道杂化,使费米能级处价带能级展宽,Al和N共掺杂可获得p型Zn_1-xMg_xO. 关键词： 密度泛函理论 1-xMg_xO')" href="#">Zn_1-xMg_xO 电子结构 共掺杂     

密度泛函理论对CoBen(n=1—12)团簇结构和性质的研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(GGA)对CoBe_n(n=1—12)团簇的几何构型进行优化，并对能量、频率和磁性进行了计算，同时考虑了电子的自旋多重度.得到了CoBe_n(n=1—12)团簇最低能量结构的自旋多重度是2和4.在CoBe_n(n=1—12)团簇中，Co原子的磁矩出现了奇偶振荡，当n=6时，Co原子的4s，3d和Be原子的2s，2p较强杂化、Co-Be键长的减小以及对称性的降低导致Co原子的磁矩最小.通过对CoBe_n(n=1—12)团簇电子性质的分析，得出了掺杂可以增强团簇稳定性和有利于增加合金化学活性的结论.n=5，10是团簇的幻数. 关键词： n团簇')" href="#">CoBe_n团簇 自旋多重度 磁矩 电子性质     

Y掺杂SrTiO3晶体材料的电子结构计算

采用基于第一性原理的密度泛函理论平面波超软赝势法, 研究了Y掺杂SrTiO₃体系的空间结构和电子结构性质, 得到了优化后体系的结构参数, 掺杂形成能, 能带结构和电子态密度. 对比掺杂浓度为0125, 025, 033时,Sr_1-xY_xTiO₃和SrTi_1-xY_xO₃的掺杂形成能,发现Y替代Sr能形成更稳定的结构. 对Sr_1-xY_xTiO₃（x=0, 0125, 025, 033） 的结构进行了优化,结果表明Y替代Sr后, 随着掺杂浓度增大, 体系的晶格常数逐渐减小, 稳定性逐渐增强. 对不同掺杂浓度的Sr_1-xY_xTiO₃能带结构的计算结果表明：纯净的SrTiO₃是绝缘体, 价带顶在R点, 导带底在Γ点, 费米能级处于价带顶; 掺杂Y后, 费米能级进入到导带底中, 体系呈金属性;掺杂浓度越大,费米能级进入导带的位置越深,禁带宽度也近似变宽. 关键词： 3')" href="#">SrTiO₃ 电子结构 掺杂 VASP     

Sr掺杂Eu1-xSrxMnO3体系的磁相变以及输运特性研究

对Eu_1-xSr_xMnO₃ (ESMO, x=0—1)体系的结构和磁性进行了系统的研究,结果表明Sr的掺入使EuMnO₃反铁磁母体的磁结构发生巨大的变化.通过磁化和电输运测量,深入探讨了高掺杂浓度Eu_0.4Sr_0.6MnO₃和Eu_0.3Sr_0.7MnO_{3关键词： 1-x}Sr_xMnO₃体系')" href="#">Eu_1-xSr_xMnO₃体系 Sr掺杂 可变程跳跃模型     

V,Cr,Mn掺杂MoS2磁性的第一性原理研究

基于第一性原理的自旋极化密度泛函理论分别研究了过渡金属V, Cr, Mn掺杂单层MoS₂的电子结构、 磁性和稳定性. 结果表明: V和Mn单掺杂均能产生一定的磁矩, 而磁矩主要集中在掺杂的过渡金属原子上, Cr单掺杂时体系不显示磁性. 进一步讨论双原子掺杂MoS₂ 体系中掺杂原子之间的磁耦合作用发现, Mn掺杂的体系在室温下显示出稳定的铁磁性, 而V掺杂则表现出非自旋极化基态. 形成能的计算表明Mn掺杂的MoS₂体系相对V和Cr 掺杂结构更稳定. 由于Mn掺杂的MoS₂ 不仅在室温下可以获得比较好的铁磁性而且其稳定性很高, 有望在自旋电子器件方面发挥重要的作用. 关键词： 2')" href="#">单层MoS₂ 掺杂 铁磁态 第一性原理     

内嵌InAs量子点的δ掺杂GaAs/AlxGa1-xAs二维电子气特性分析

采用分子束外延技术对δ掺杂GaAs/Al_xGa_1-xAs二维电子气(2DEG)样品进行了生长. 在样品生长过程中, 分别改变掺杂浓度(N_d)、空间隔离层厚度(W_d) 和Al_xGa_1-xAs中Al组分(x_Al)的大小, 并在双温(300 K, 78 K)条件下对生长的样品进行了霍尔测量; 结合测试结果, 分别对N_d, W_d及x_Al与GaAs/Al_xGa_1-xAs 2DEG的载流子浓度和迁移率之间的关系规律进行了细致的分析讨论. 生长了包含有低密度InAs量子点层的δ掺杂GaAs/Al_xGa_1-xAs 2DEG 样品, 采用梯度生长法得到了不同密度的InAs量子点. 霍尔测量结果表明, 随着InAs量子点密度的增加, GaAs/Al_xGa_1-xAs 2DEG的迁移率大幅度减小, 实验中获得了密度最低为16×10⁸/cm²的InAs量子点样品. 实验结果为内嵌InAs量子点的δ掺杂GaAs/Al_xGa_1-xAs 2DEG的研究和应用提供了依据和参考. 关键词： 二维电子气 InAs量子点 载流子浓度 迁移率     

MnxGe1－x稀磁半导体薄膜的结构研究

利用X 射线衍射(XRD)和X射线吸收精细结构(XAFS)方法研究了磁控共溅射方法制备的Mn_xGe_1-x薄膜样品的结构随掺杂磁性原子Mn含量的变化规律.XRD结果表明，在Mn的含量较低(7.0%)的Mn_0.07Ge_0.93样品中，只能观察到对应于多晶Ge的XRD衍射峰，而对Mn含量较高(25.0%, 36.0%)的Mn_0.25Ge_0.75和Mn关键词： 磁控溅射 XRD XAFS xGe_1-x稀磁半导体薄膜')" href="#">Mn_xGe_1-x稀磁半导体薄膜     

Mn掺杂GaN电子结构和光学性质研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法计算不同Mn浓度掺杂GaN晶体的电子结构和光学性质.计算结果表明Mn掺杂GaN使得Mn 3d与N 2p轨道杂化,产生自旋极化杂质带,材料表现为半金属性,非常适于自旋注入,说明该种材料是实现自旋电子器件的理想材料,折射率在带隙处出现峰值,紫外区光吸收系数随Mn浓度的增加而增大. 关键词： Mn掺杂GaN 第一性原理 电子结构 光学性质     

First-principles study of ferromagnetism in Zn- and Cd-doped SnO2

The electronic structures and magnetic properties of Zn- and Cd-doped SnO₂ are investigated using first-principles calculations within the generalized gradient approximation (GGA) and GGA+U scheme. The substitutional Zn and Cd atoms introduce holes in the 2p orbitals of the O atoms and the introduced holes are mostly confined to the minority-spin states. The magnetic moment induced by doping mainly comes from the 2p orbitals of the O atoms, among which the moment of the first neighboring O atoms around the dopant are the biggest. The U correction for the anion-2p states obviously increases the moment of the first neighboring O atoms and transforms the ground states of the doped SnO₂ from half-metallic to insulating. The magnetic coupling between the moments induced by two dopants is ferromagnetic and the origin of ferromagnetic coupling can be attributed to the p–d hybridization interaction involving holes.     

纤锌矿BeO掺Cd的电子结构与能带特性研究

采用基于密度泛函理论平面波赝势方法, 对纤锌矿BeO掺Cd的Be_1-xCd_xO合金进行电子结构与能带特性研究. 结果表明: Be_1-xCd_xO的价带顶始终由O 2p电子态决定, 而导带底由Be 2s和Cd 5s的电子态决定.随着Be_1-xCd_xO合金的Cd掺杂量增加, Cd 4d与O 2p的排斥效应逐渐加强, 同时Be_1-xCd_xO的带隙逐渐变小, 出现"直接-间接-直接"的带隙转变. 为了使理论值与实验值相一致, 对Be_1-xCd_xO带隙进行修正, 并分析了纤锌矿BeO-ZnO-CdO三元合金的带隙和弯曲系数与晶格常数的关系.     

自旋-Peierls化合物GeCuO3电子结构的第一性原理研究

采用平面波赝势方法对自旋-Peierls化合物GeCuO₃的电子结构进行了第一性原理研究.计算结果表明：Cu²⁺的3d轨道自由度被冻结,未配对电子填充d_x²-y²轨道.自旋向上和向下的d_x²-y²轨道间的交换劈裂导致了体系的绝缘性.费米能级附近的Cu 3d态与O(2) 2p态存 关键词： 3')" href="#">GeCuO₃ 自旋-Peierls相变 第一性原理计算 共价绝缘体     

Ce4+离子在Ca2SnO4一维结构基质中的电荷迁移光谱研究

利用高温固相反应法制备了Ca₂Sn_1-xCe_xO₄和Ca_2-ySr_ySn_1-xCe_xO₄一维结构发光体. XPS结果显示 Ca₂SnO₄拥有两种结合能分别为5277 eV和5293 关键词： 2Sn_1-xCe_xO₄')" href="#">Ca₂Sn_1-xCe_xO₄ 2-ySr_ySn_1-xCe_xO₄')" href="#">Ca_2-ySr_ySn_1-xCe_xO₄ 一维结构 电荷迁移光谱     

电弧炉制备的Sm2Fe17-xCrx化合物的结构与磁性

通过X射线衍射、磁测量等手段对电弧炉制备的不同热处理条件的Sm₂Fe_17-xCr_x（x=1—3）化合物的结构和磁性进行了研究.结果表明1050 ℃下退火5 d的Sm₂Fe_17-xCr_x（x=1—3）化合物具有菱方相的Th₂Zn₁₇型结构,同样温度下退 关键词： 2Fe_17-xCr_x化合物')" href="#">Sm₂Fe_17-xCr_x化合物 磁体积效应 居里温度 磁晶各向异性     

金属有机物化学气相沉积法生长Ga2（1-x）In2xO3薄膜的结构及光电性能研究

采用金属有机物化学气相沉积（MOCVD）法在蓝宝石（0001）衬底上制备出了Ga_2（1-x）In_2xO₃（x=01—09）薄膜,研究了薄膜的结构、电学和光学特性以及退火处理对薄膜性质的影响.测量结果表明：当In组分x=02时,样品为单斜β-Ga₂O₃结构;x=05的样品,薄膜呈现非晶结构,退火处理后薄膜结构得到明显的改善 关键词： 金属有机物化学气相沉积 2（1-x）In_2xO₃薄膜')" href="#">Ga_2（1-x）In_2xO₃薄膜 蓝宝石衬底 退火     

First-principles and Monte Carlo combinational study on Zn1−xCoxO diluted magnetic semiconductor

The electronic structures and magnetic properties of Zn_1−xCo_xO (x=5.55%,8.33%,12.5%) are studied using first-principles calculations in combination with Monte Carlo (MC) simulation. The combinational method makes possible a complete simulation from the microscopic magnetic interaction to macroscopic magnetic behavior. The calculated results from first principles indicate that the ferromagnetic ground state is stabilized by a half-metallic electronic structure which originates from the strong hybridization between Co 3d electrons and O 2p electrons. With the magnetic coupling strengths obtained from first-principles calculations, the MC simulation predicts the ferromagnetism of Zn_1−xCo_xO (x=5.55%,8.33%,12.5%) with , which is consistent with the experimental facts.