Ga空位对GaN：Gd体系磁性影响的第一性原理研究?

摘要：

采用基于密度泛函理论的第一性原理结合投影缀加平面波的方法,研究了GaN中Ga被稀土元素Gd替代以及与邻近N或Ga空位组成的缺陷复合体的晶格常数、磁矩、形成能以及电子结构等性质。结果发现, Gd掺杂GaN后禁带宽度变窄,由直接带隙半导体转为间接带隙半导体；单个Gd原子掺杂给体系引入大约7μB的磁矩；在Gd与Ga或N空位形成的缺陷复合体系中, N空位对引入磁矩贡献很小,大约0。1μB, Ga空位能引入约2μB的磁矩。随着Ga空位的增多,体系总磁矩增加,但增加量与Ga空位的位置分布密切相关。当Ga空位分布较为稀疏时, Gd单原子磁矩受影响较小,但当Ga空位距离较近且倾向于形成团簇时, Gd单原子磁矩明显增加,而且这种情况下空位形成能也最小。

关键词：GaN、稀土掺杂、电子结构、磁学性质

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分类号：TG1;TB3

资助基金：国家自然科学基金11204064,51271071;河北省高等学校高层次人才科学研究项目批准号:GCC2014023资助的课题.@@@@* Project supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant .11204064,51271071;the Scientific Research Project of Hebei Province High Level Talents in Colleges and Universities, ChinaGrant GCC2014023

在线出版日期：2016-07-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：127102-1-127102-9