Fe掺杂SnO2稀磁半导体超精细场的第一性原理计算

摘要：

采用基于密度泛函理论线性缀加平面波方法的WIEN2k程序,计算Fe掺杂SnO2稀磁半导体的电子结构和磁性,计算中性电荷态Fe0和电荷受主态Fe1-或Fe2+.结果表明,Fe掺杂SnO2的基态都是铁磁态,O空位更容易出现在Fe原子周围.中性电荷态Fe0磁矩较小,Fe1-或Fe2-态磁矩变大,并且计算的磁超精细场和磁矩与穆斯堡尔谱测量结果相符合.电子结构分析表明,掺杂Fe-3d轨道与氧八面体O-2p轨道相互作用,造成3d轨道能级分裂.不同电荷态下,能级分裂的程度不同,从而影响电子填充3d轨道的模式.3d轨道中未成对电子数增加,处于高自旋态的Fe原子是产生巨磁矩的原因.

关键词：超精细相互作用、第一性原理、WIEN2k、SnO2、稀磁半导体

所属期刊栏目：37

分类号：O474(半导体物理学)

资助基金：国家自然科学基金11305271、91126002;科技部重大专项2012ZX06004-005-005

在线出版日期：2015-06-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：105-108