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Fe掺杂SnO₂稀磁半导体超精细场的第一性原理计算

原文链接：万方

• 作者：

  张乔丽,袁大庆,范平,左翼,郑永男,马小强,梁珺成,朱升云

• 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

• 作者单位：

  中国原子能科学研究院

• 基金项目：

  国家自然科学基金(No.11305271、No.91126002)%科技部重大专项(No.2012ZX06004-005-005)资助

• 来源期刊：

  核技术

• 年，卷(期)：

  2014010