Li、Na和K掺杂AIN的电子结构和铁磁性的第一性原理研究

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近些年,对非磁性阳离子掺杂氧化物或氮化物所形成的磁性半导体的研究越来越受到关注。本论文利用VASP软件,对第一主族原子Li、Na和K掺杂AlN的电子结构和磁学性质进行了计算。对于Al35N36Li、Al35N36Na和Al35N36K体系,计算结果显示自旋极化态为基态,磁矩值均为2.0μB,说明掺杂后的体系是有磁性的;对于Al34N36Li2、Al34N36Na2和Al34N36K2体系,在两掺杂原子引入的磁矩平行排列时均具有4.0μB的总磁矩,而当掺杂原子引入的磁矩反平行排列时总磁矩为0μB,这是由于反平行排列时磁矩被抵消。对各种组态的GGA+U的计算发现在U修正下,整体磁矩不变,但是磁矩的分布变得更加集中。
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