基于从头算法的TM金属共掺杂的ZnO基稀磁半导体的磁性研究
来源期刊：功能材料与器件学报2009年第4期
论文作者：田斌 张韬奇 马强 梁培
关键词：ZnO基稀磁半导体; TM金属; 共掺杂; ZnO-based diluted magnetic semiconductors; TM; Co-doped;
摘 要：本文采用从头计算的方法研究了基于过渡性金属共掺杂Ⅱ-Ⅵ族稀释半导体的磁性和电子结构.并系统的研究了氧化锌基的稀释半导体铁磁态的稳定性和对其材料设计.在所有的共掺杂体系中,发现(Mn,Co),(Co,Ni)和(Mn,Ni)共掺杂体系是铁磁态的,而(Fe,Ni)共掺杂体系是自旋玻璃态.另一方面,Fe-,Co-和Ni掺杂ZnO基系统的稳态是铁磁态.同时,本文研究了ZnO基稀释半导体的载流子传导铁磁性,计算分析了电子态密度,铁磁态的稳定性.结合双交换和超交换理论解释共掺杂稀释半导体的磁性机理.
田斌1，张韬奇1，马强1，梁培1
(1.华中科技大学电子科学与技术系,武汉,430074;
2.武汉工程大学电气信息学院,武汉,430074)
摘要:本文采用从头计算的方法研究了基于过渡性金属共掺杂Ⅱ-Ⅵ族稀释半导体的磁性和电子结构.并系统的研究了氧化锌基的稀释半导体铁磁态的稳定性和对其材料设计.在所有的共掺杂体系中,发现(Mn,Co),(Co,Ni)和(Mn,Ni)共掺杂体系是铁磁态的,而(Fe,Ni)共掺杂体系是自旋玻璃态.另一方面,Fe-,Co-和Ni掺杂ZnO基系统的稳态是铁磁态.同时,本文研究了ZnO基稀释半导体的载流子传导铁磁性,计算分析了电子态密度,铁磁态的稳定性.结合双交换和超交换理论解释共掺杂稀释半导体的磁性机理.
关键词:ZnO基稀磁半导体; TM金属; 共掺杂; ZnO-based diluted magnetic semiconductors; TM; Co-doped;
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