ZnS(111)表面掺杂Mn的电子结构和磁性的第一性原理研究

摘要：

应用基于密度泛函理论的第一性原理,研究Mn原子掺杂在ZnS(111)表面的电子结构和磁性.对于单原子的掺杂组态,替位表面第一层的Zn原子时体系形成能最低,说明该层是最稳定的掺杂位置.体系总磁矩取决于Mn原子的局域环境.而对于双掺杂组态,当Mn与Mn之间呈短程铁磁耦合作用时体系最稳定.这可由Mn原子和近邻S原子的p-d杂化作用解释.此时,体系的居里温度估算值为469 K,明显高于室温,具有理论指导意义.Mn原子和受主半导体之间的相互作用是自旋极化产生的主要原因.计算结果表明,该掺杂材料可以很好的用来制作稀磁半导体,具有良好的应用前景.

关键词：ZnS(111)表面、第一性原理、电子结构、稀磁半导体

所属期刊栏目：30

分类号：O469(真空电子学（电子物理学）)

资助基金：国家自然科学基金60776039,604006005;北京市自然科学基金3062016;北京交通大学基金,中央高校基本科研业务费专项资金2011JBZ013,2009JBM105,2009JBZ019;国家国际科技合作专项21174016

在线出版日期：2013-11-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：783-790