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Ag-Cr共掺LiZnP新型稀磁半导体的光电性质

杜成旭 王婷 杜颖妍 贾倩 崔玉亭 胡爱元 熊元强 毋志民

Ag-Cr共掺LiZnP新型稀磁半导体的光电性质

杜成旭, 王婷, 杜颖妍, 贾倩, 崔玉亭, 胡爱元, 熊元强, 毋志民
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  • 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法,对纯LiZnP,Ag/Cr单掺和Ag-Cr共掺LiZnP新型稀磁半导体进行了结构优化,计算并分析了掺杂体系的电子结构、磁性、形成能、差分电荷密度和光学性质.结果表明:非磁性元素Ag单掺后,材料表现为金属顺磁性;磁性元素Cr单掺后,sp-d杂化使态密度峰出现劈裂,体系变成金属铁磁性;而Ag-Cr共掺后,其性质与Ag和Cr单掺完全不同,变为半金属铁磁性,带隙值略微减小,导电能力增强,同时形成能降低,原子间的相互作用和键强度增强,晶胞的稳定性增强.通过比较光学性质发现,掺杂体系的介电函数虚部和光吸收谱在低能区均出现新的峰值,且当Ag-Cr共掺时介电峰峰值最高,同时复折射率函数在低能区发生明显变化,吸收边向低能方向延展,体系对低频电磁波吸收加强.
      通信作者: 毋志民, zmwu@cqnu.edu.cn
    • 基金项目: 重庆市基础与前沿研究计划(批准号:cstc2014jcyjA50005)、重庆师范大学教育名师培育计划(批准号:02030307-00031)、重庆高校创新团队计划(批准号:CXTDX201601016)和重庆市研究生科研创新项目(批准号:CYS17179)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-03-15
  • 修回日期:  2018-06-15
  • 刊出日期:  2018-09-20

Ag-Cr共掺LiZnP新型稀磁半导体的光电性质

  • 1. 重庆师范大学物理与电子工程学院, 光电功能材料重庆市重点实验室, 重庆 401331
  • 通信作者: 毋志民, zmwu@cqnu.edu.cn
    基金项目: 

    重庆市基础与前沿研究计划(批准号:cstc2014jcyjA50005)、重庆师范大学教育名师培育计划(批准号:02030307-00031)、重庆高校创新团队计划(批准号:CXTDX201601016)和重庆市研究生科研创新项目(批准号:CYS17179)资助的课题.

摘要: 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法,对纯LiZnP,Ag/Cr单掺和Ag-Cr共掺LiZnP新型稀磁半导体进行了结构优化,计算并分析了掺杂体系的电子结构、磁性、形成能、差分电荷密度和光学性质.结果表明:非磁性元素Ag单掺后,材料表现为金属顺磁性;磁性元素Cr单掺后,sp-d杂化使态密度峰出现劈裂,体系变成金属铁磁性;而Ag-Cr共掺后,其性质与Ag和Cr单掺完全不同,变为半金属铁磁性,带隙值略微减小,导电能力增强,同时形成能降低,原子间的相互作用和键强度增强,晶胞的稳定性增强.通过比较光学性质发现,掺杂体系的介电函数虚部和光吸收谱在低能区均出现新的峰值,且当Ag-Cr共掺时介电峰峰值最高,同时复折射率函数在低能区发生明显变化,吸收边向低能方向延展,体系对低频电磁波吸收加强.

English Abstract

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