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871.
Magnetism induced by the nonmagnetic dopants in the zinc-blende SiC (3C-SiC) is investigated by first-principle calculations. The atoms of the first 20 elements in the periodic table except inert gas are used to replace either Si or C atoms as dopants. We find that some nonmagnetic substitutional dopants (mainly the Group IA, Group IIA, Group IIIB, and Group VIIB elements) prefer the spin-polarized ground states with local magnetic moments. In general, the condition for obtaining the local magnetic moments and the magnetic ground state requires that the dopants are p-type and have large electronegativity difference from the neighboring host atoms. The magnetic moments can be tuned over a range between 1 μ B and 3 μ B by doping with the nonmagnetic elements. The nearest-neighbor exchange couplings J 0 between the local magnetic moments are quite large and the codoping method is proposed to increase the dopant concentration. These imply that the nonmagnetic doping in SiC may exhibit collective magnetism. Moreover, the Group IIA Mg and Ca atoms substituting the preferred Si atoms favor the ferromagnetic ground states with the half-metallic electronic properties, which suggests that Mg or Ca substitutional doping on the Si sites in SiC could be a potential route to fabricating the diluted magnetic semiconductors.  相似文献   
872.
本文运用第一性原理GGA+U方法计算了C元素单/双掺杂金红石型TiO2的电子结构、磁性和光学性质. 结果表明, C掺杂体系的晶格发生畸变和体积相应增大。单掺杂体系的磁矩为1.3 μB, 磁矩主要归因于杂质态引起的自旋电荷密度不平衡, 杂质态主要由C-2p、O-2p 和Ti-3d的态电子构成, 且它们之间存在明显的杂化现象. 双掺杂体系中C原子之间的反铁磁性耦合比铁磁性耦合更加稳定, 但其磁矩为零. 另外, 随着掺杂浓度的增大, 掺杂体系的带隙由2.58 eV增大到3.4 eV, 且在可见光区域的光吸收效率明显增大. 这表明带隙的减小可能不是光谱吸收增强的主要因素, 而带隙中的杂质态极大地影响了光谱吸收效率.  相似文献   
873.
钙钛矿过渡金属氧化物中存在诸多自由度(如晶格、电荷、自旋和轨道),这些自由度 之间的相互耦合以及相互竞争会诱导出很多奇异物性,如高温超导、庞磁电阻效应、多铁性等, 这些物性在量子器件的发展过程中扮演了重要的角色。在此基础上,若再将不同特性的氧化物材 料耦合在一起形成超晶格,通过界面处的晶格重组与电子重组,体系可呈现出更加丰富的物理和 更多可调控的性能。本综述主要关注钙钛矿超晶格中的磁电物性。首先介绍了超晶格中磁性调控 的几种物理机制,然后对超晶格中的杂化非本征铁电性以及电子铁电性进行了重点讨论,最后围 绕超晶格中的磁电耦合效应进行了讨论和总结。  相似文献   
874.
Sn掺杂对ZnO晶体形貌和磁性的影响   总被引:4,自引:4,他引:0  
采用水热法,在ZnO中添加SnCl2.2H2O作前驱物,3M KOH作矿化剂,温度430℃,填充度35%,反应24h,合成了掺杂Sn的ZnO晶体。当前驱物中添加SnCl2.2H2O可以明显影响部分晶体形态,使正极面c轴方向的生长速度受到抑制,较大面积显露正极面c{0001},同时也显露负极面-c{000 1}、正锥面p{10 10}、负锥面-p{101 1}和柱面m{10 10}。磁性测量结果显示Sn可微量掺入ZnO晶格中,且呈现顺磁性特征。X射线衍射和X光荧光能谱分析表明,SnCl2.2H2O的添加量较大时,还伴随生成金红相SnO2棒状晶体。  相似文献   
875.
Trinuclear copper(II) complex [CuII3(NIT2PhO)2Cl4] was synthesized with p-cresol-substituted bis(α-nitronyl nitroxide) biradical: 4-methyl-2,6-bis(1-oxyl-3-oxido-4,4,5,5-tetramethyl-2-imidazolin-2-yl)phenol (NIT2PhOH). The crystal structure of this heterospin complex was determined using single-crystal X-ray diffraction analysis and exhibits four unusual seven-membered metallocycles formed from the coordination of oxygen atoms of the N-O groups and of bridging phenoxo (µ-PhO) moieties with copper(II) ions. The crystal structure analysis reveals an incipient agostic interaction between a square planar copper center and a hydrogen-carbon bond from one methyl group carried on the coordinated nitronyl-nitroxide radical. The intramolecular Cu∙∙∙H-C interaction involves a six-membered metallocycle and may stabilize the copper center in square planar coordination mode. From the magnetic susceptibility measurements, the complex, which totals seven S = 1/2 spin carriers, has almost a ground state spin S = 1/2 at room temperature ascribed to strong antiferromagnetic interaction between the nitronyl nitroxide moieties and the copper(II) centers and in between the copper(II) centers through the bridging phenoxo oxygen atom.  相似文献   
876.
Molecular platforms are regarded as promising candidates in the generation of units of information for quantum computing. Herein, a strategy combining spin-crossover metal ions and radical ligands is proposed from a model Hamiltonian first restricted to exchange interactions. Unusual spin states structures emerge from the linkage of a singlet/triplet commutable metal centre with two doublet-radical ligands. The ground state nature is modulated by charge transfers and can exhibit a mixture of triplet and singlet local metal spin states. Besides, the superposition reaches a maximum for , suggesting a necessary competition between the intramolecular and inter-metal-ligand and direct exchange interactions. The results promote spinmerism, an original manifestation of quantum entanglement between the spin states of a metal centre and radical ligands. The study provides insights into spin-coupled compounds and inspiration for the development of molecular spin-qubits.  相似文献   
877.
Industrial data storage application based on single-molecule magnets (SMMs) necessitates not only strong magnetic remanence at high temperatures but also requires the implementation of SMMs into a solid material to increase their durability and addressability. While the understanding of the relationship between the local structure of the metal and the resulting magnetic behavior is well understood in molecular systems, it remains challenging to establish a similar understanding for magnetic materials, especially for isolated lanthanide sites on surfaces. For instance, dispersed Dy(III) ions on silica prepared via surface organometallic chemistry exhibit slow magnetic relaxation at low temperatures, but the origin of these properties remains unclear. In this work, we modelled ten neutral complexes with coordination numbers (CN) between three and six ([Dy(OSiF3)3(O(SiF3)2)CN-3]) representing possible surface sites for dispersed Dy(III) ions and investigated their SMM potential via ab initio CASSCF/RASSI-SO calculations. Detailed analysis of the data shows the strong influence of the spatial position of the anionic ligands while the neutral ligands only play a minor role for the magnetic properties. In particular, a T-shape like orientation of the anionic ligands is predicted to exhibit good SMM properties making it a promising targeted coordination environment for molecular and surface-based SMMs.  相似文献   
878.
在密度泛函理论框架下,用广义梯度近似(GGA)的方法研究YnN(n=2-12)团簇的电子结构,系统计算了它们的基态束缚能Be(eV)、最高占据轨道(HOMO)与最低未占据轨道(LUMO)之间的能隙、二阶能量差分 (au)、离解能 (au)、团簇的总磁矩Mt( ),最近邻N原子的Y原子所带的局域电荷QY(C)和磁矩MY( )、掺杂原子N所带的局域电荷QN(C)和磁矩MN( )。研究表明,Y6N、Y8N、Y10N的基态具有较高稳定性;对于YnN(n=2-12)的所有团簇,电荷总是由Y原子转移到N原子,YnN(n=2-12)团簇中Y—N表现为离子键的性质;当n=3,4,5,9,10,11,12时,团簇的磁矩为零,团簇的磁性消失,当n=2,6,7,8时,团簇具有磁性,其中n=6时,团簇的磁性最强。  相似文献   
879.
本文合成了两个新型双核配合物,[Cu(samcn)Ni(L)_2]和[Cu(sampn)Ni(L)_2].samcn~(4-),sampn~(4-)及L分别表示N,N′-乙二水杨酰胺根阴离子,N,N′-1,2-丙二水杨酰胺根阴离子和5-硝基-1,10-菲绕啉(NO_2-phcn).经元素分析,IR和电子光谱等方法已推定配合物具有酚氧桥结构和Cu(Ⅱ)及Ni(Ⅱ)的配位环境分别为平面四方及八面体构型.配合物的变温磁化率已测(4-300K),其数值已用最佳拟合方法和从自旋哈密顿算符,H=-2JS_1·S_2导出的磁方程拟合,求得交换参数为J=-1.77cm~(-1)(samcn)和J=-1.74cm~(-1)(sampn),表明两个Cu(Ⅱ)-Ni(Ⅱ)双核配合物中有很弱的反铁磁性自旋交换相互作用.  相似文献   
880.
利用低温超高真空扫描隧道显微镜对单个钴酞菁分子实现了选键化学反应.通过对吸附于Au(111)表面的单个钴酞菁分子外围H原子的"剪裁",并用实验图像和谱学方法,结合第一性原理理论计算研究了逐步去除钴酞菁分子8个外围H原子的过程.理论计算结果再现了实验中所观测到的分子空间构型的变化,并阐明了吸附体系中局域自旋的恢复和变化过程.  相似文献   
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