資料介紹
稀磁半導(dǎo)體(Diluted Magnetic Semiconductors,DMS)是指利用3d族磁性過渡金屬或非金屬離子以一定的比例替代半導(dǎo)體中的部分非磁性陽離子而形成的新型半導(dǎo)體材料。由于摻入的雜質(zhì)濃度一般不高,因而表現(xiàn)出的磁性通常比較弱,所以被稱為稀磁半導(dǎo)體。因為其磁性與半導(dǎo)體特性共存的特點,可以同時利用電子的自旋屬性和電荷屬性,逐漸成為科學(xué)界的研究熱點。
近年來,人們對稀磁半導(dǎo)體的研究已經(jīng)有了一定的進展。自從2000年Dietl‘‘1預(yù)測出寬禁帶的GaN和Zn0基稀磁半導(dǎo)體具有室溫鐵磁性后,陸續(xù)有多種3d金屬摻雜Zn0材料被報道具有高于室溫的居里溫度。Ueda發(fā)現(xiàn)在Co摻雜Zn0薄膜中加入Al元素可以提高其居里溫度。Jayakumar凹制備出了具有室溫鐵磁性的Mn摻雜Zn0納米晶體。然而對于稀磁半導(dǎo)體材料磁性的起源,學(xué)術(shù)界仍有很大的爭議。有文獻曾對于Co,Mn單摻雜Zn0和共摻雜Zn0進行了一定的研究,但都沒有考慮不同的摻雜位置對體系的影響。本文運用第一性原理研究方法從不同的摻雜位置分別討論Co摻雜Zn0,Mn摻雜Zn0,以及Co,Mn共摻雜Zn0的性質(zhì),旨在討論不同構(gòu)墅下其理論居里溫度及磁性起源。
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