非磁性元素Cu摻雜ZnO納米層的磁性性質(zhì)第一性原理計(jì)算

編號(hào)：NMJS04504

篇名：非磁性元素Cu摻雜ZnO納米層的磁性性質(zhì)第一性原理計(jì)算

作者：鄭繼； 王新強(qiáng)； 曾冰；

關(guān)鍵詞：非金屬元素； ZnO納米層； 自旋極化； 第一性原理；

機(jī)構(gòu)： 重慶大學(xué)物理學(xué)院；

摘要： 基于第一性原理對(duì)非金屬元素Cu摻雜ZnO納米層的電子和磁性性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)Cu取代Zn位能使體系產(chǎn)生磁性,磁性主要來(lái)自Cu 3d和其最近鄰的O 2p在費(fèi)米能級(jí)附近雜化產(chǎn)生的自旋極化。進(jìn)一步對(duì)Cu離子對(duì)在ZnO納米層中的磁性耦合情況進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)Cu離子在能量上傾向于團(tuán)聚,且在能量最低態(tài)時(shí),呈現(xiàn)出反鐵磁耦合,然而隨著Cu-Cu的距離增加,又會(huì)呈現(xiàn)鐵磁性耦合。該研究成果在未來(lái)納米尺寸的磁電材料的應(yīng)用方面有很大的潛力。