Ni掺杂对ZnO磁光性能的影响

发布时间：2017-12-05 08:31

  本文关键词：Ni掺杂对ZnO磁光性能的影响

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【摘要】：在掺杂浓度范围为2.78%—6.25%(物质的量分数)时,Ni掺杂ZnO体系吸收光谱分布的实验结果存在争议,目前仍然没有合理的理论解释.为了解决存在的争议,在电子自旋极化状态下,采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,构建不同Ni掺杂量的ZnO超胞模型,分别对模型进行几何结构优化和能量计算.结果表明,Ni掺杂量越大,形成能越高,掺杂越难,体系稳定性越低,掺杂体系带隙越窄,吸收光谱红移越显著.采用LDA(局域密度近似)+U方法调整带隙.结果表明,掺杂体系的铁磁性居里温度能够达到室温以上,磁矩来源于p-d态杂化电子交换作用.Ni掺杂量越高,掺杂体系的磁矩越小.另外还发现Ni原子在ZnO中间隙掺杂时,掺杂体系在紫外光和可见光区的吸收光谱发生蓝移现象.
【作者单位】： 内蒙古工业大学理学院;内蒙古自治区薄膜与涂层重点实验室;上海海事大学文理学院;
【基金】：国家自然科学基金(批准号:61366008,61664007,11672175)资助的课题~~
【分类号】：O483
【正文快照】： 杂体系具有半金属化的特性.肖振林等[16]采用1引言第一性原理局域密度近似(LDA)研究了Ni掺杂对Zn O铁磁性的影响,结果表明,掺杂体系铁磁性更在室温条件下Zn O的直接带隙为3.37 eV[1],稳定,磁矩主要来源于Ni-3d态和O-2p态杂化在费激子束缚能为60 meV,具有优异的物理和化学性米

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