【摘 要】
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采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,建立了未掺杂与不同浓度的Mn原子取代Zn原子的三种Zn(1-x)MnxO超胞模型,分别对模型进行了几何结构优化、态密度分布
【基金项目】
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国家自然科学基金(批准号:51062012);教育部“春晖计划”(Grant No.NJ10073);内蒙古自治区自然科学基金(批准号:2010MS0801,2010BS0604)资助~~
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采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,建立了未掺杂与不同浓度的Mn原子取代Zn原子的三种Zn(1-x)MnxO超胞模型,分别对模型进行了几何结构优化、态密度分布、能带分布和吸收光谱的计算.结果表明:电子非自旋极化处理的条件下,Mn掺杂浓度越小,ZnO形成能越小,掺杂越容易,晶体结构越稳定;Mn的掺入使得ZnO体系的杂质能带和导带发生简并化,并且导带底和价带底同时向低能方向移动,掺杂后的导带比价带下降得少导致禁带宽度变宽,ZnO吸收光谱明显出现蓝移现象,计算结果和实验结果相一致.同时,电子自旋极化处理的条件下,体系有磁性,吸收光谱发生红移现象.计算结果与相关实验结果相符合.
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