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TM掺杂的Ⅲ-Ⅴ族稀磁半导体电磁性质的第一原理计算

林秋宝 李仁全 曾永志 朱梓忠

TM掺杂的Ⅲ-Ⅴ族稀磁半导体电磁性质的第一原理计算

林秋宝, 李仁全, 曾永志, 朱梓忠
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出版历程
  • 收稿日期:  2005-04-29
  • 修回日期:  2005-07-04
  • 刊出日期:  2006-01-05

TM掺杂的Ⅲ-Ⅴ族稀磁半导体电磁性质的第一原理计算

  • 1. (1)厦门大学物理系,厦门 361005; (2)厦门大学物理系,厦门 361005;集美大学理学院,厦门 361021
    基金项目: 

    国家自然科学基金 (批准号: 10374076) 和 集美大学自然科学基金(批准号:4411C50327)资助的课题.

摘要: 使用基于自旋局域密度泛函理论的第一性原理方法对3d过渡金属(TM=V,Cr,Mn,Fe,Co和Ni)掺杂的Ⅲ-Ⅴ族半导体(GaAs和GaP)的电磁性质进行了计算.结果发现:用V,Cr和Mn掺杂时体系将出现铁磁状态,而Fe掺杂时将出现反铁磁状态,Co和Ni掺杂时,其磁性则不稳定.其中,Cr掺杂的GaAs和GaP将可能是具有较高居里温度的稀磁半导体(DMS).在这些DMS系统中,V离子的磁矩大于理论期待值,Fe,Co和Ni离子的磁矩小于理论期待值,Cr和Mn离子的磁矩与期待值的差距取决于晶体的对称性以及磁性离子的能带分布.此外,使用Si和Mn共同对Ⅲ-Ⅴ族半导体进行掺杂,将有利于DMS表现为铁磁状态,并可以使体系的TC进一步提高.

English Abstract

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