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氮掺杂的金刚石磁性研究

林雪玲 潘凤春

氮掺杂的金刚石磁性研究

林雪玲, 潘凤春
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  • 采用第一性原理计算方法研究金刚石中由空位或者N掺杂引起的磁特性. 发现-1价和-2 价的碳空位能分别产生3 B和2B的磁矩; -2价的碳空位能够引发长程有序的铁磁耦合状态, 而-1价的碳空位更倾向于反铁磁耦合.掺杂N元素能有效地控制空位的荷电状态及相应的磁相互作用, 这一结果为在金刚石中实现非过渡族金属掺杂的铁磁性提供了一条新的路径.
    • 基金项目: 宁夏大学自然基金 (批准号: ZR1101, ZR1110)资助的课题.
    [1]

    Mainwood A 1999 Phys. Sta. Sol. 25 172

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    Ban-Yam Y, Moustakes T D 1989 Nature 342 786

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    Moustakes T D 1989 Nature 342 786

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    Monkhorst H J, Pack J D 1976 Phys. Rev. B 13 5188

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    Pack J D, Monkhorst H J 1977 Phys. Rev. B 16 1748

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    Perdew J P, Burke K, Ernzerhof M 1996 Phys. Rev. Lett. 77 3865

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    Perdew J P, Burke K, Wang Y 1996 Phys. Rev. B 54 16533

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    [10]

    Zhou S, Xu Q, Potzger K, Talut G, Grtzsche R, Fassbender J, Vinnichenko M, Grenzer J, Helm M, Hochmuth H, Lorenz M, Grundmann M, Schmidt H 2008 Appl. Phys. Lett. 93 232507

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    Pratibha D, Xue Y, Zhang P H 2008 Phys. Rev. Lett. 100 117204

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    Pan H, Li J B, Shen L, Wu R Q, Yang J H, Lin J Y, Feng Y P, Ding J, Van L H, Yin J H 2007 Phys. Rev. Lett. 99 127201

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    Rahman G, García-Suárez V M, Hong S C 2008 Phys. Rev. B 78 184404

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    Zhou S Q, Čižmár E, Potzger K, Krause M, Talut G, Helm M, Fassbender J, Zvyagin S A, Wosnitza J, Schmidt H 2009 Phys. Rev. B 79 113201

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    Esquinazi P, Spemann D, Höhne R, Setzer A, Han K H, Butz T 2003 Phys. Rev. Lett. 91 227201

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    Xia H, Li W, Song Y, Yang X, Liu X, Zhao M, Xia Y, Song C, Wang T W, Zhu D, Gong J, Zhu Z 2008 Adv. Mater. 20 4679

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    Yang X, Xia H, Qin X, Li W, Dai Y, Liu X, Zhao M, Xia Y, Yan S, Wang B 2009 Carbon 47 1399

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    Wu J, Ma Z B, Shen W L, Yan L, Pan X, Wang J H 2013 Acta Phys. Sin. 62 075202 (in Chinese) [吴俊, 马志斌, 沈武林, 严垒, 潘鑫, 汪建华 2013 物理学报 62 075202]

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-04-06
  • 修回日期:  2013-05-06
  • 刊出日期:  2013-08-20

氮掺杂的金刚石磁性研究

  • 1. 宁夏大学物理电气信息学院, 银川 750021
    基金项目: 

    宁夏大学自然基金 (批准号: ZR1101, ZR1110)资助的课题.

摘要: 采用第一性原理计算方法研究金刚石中由空位或者N掺杂引起的磁特性. 发现-1价和-2 价的碳空位能分别产生3 B和2B的磁矩; -2价的碳空位能够引发长程有序的铁磁耦合状态, 而-1价的碳空位更倾向于反铁磁耦合.掺杂N元素能有效地控制空位的荷电状态及相应的磁相互作用, 这一结果为在金刚石中实现非过渡族金属掺杂的铁磁性提供了一条新的路径.

English Abstract

参考文献 (17)

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