Cr含量对ZB型半金属铁磁体CrxZn1-xSe磁电性能的影响

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使用基于密度泛函理论的第一性原理方法,优化了闪锌矿结构的CrxZn1-xSe(x=0.000,0.125,0.250和0.375)的2×2×2超胞的几何结构,计算了其自旋极化的态密度和能带结构、离子磁矩、电荷分布等磁电性能,详细分析了Cr含量对Cr=Zn1-xSe磁电性能的影响.结果表明,Cr掺杂后ZB型ZnSe具有明显的半金属特性;当工=0.125,0.250和0.375时,CrxZn1-xSe均有较宽的半金属带隙,从而可能具有较高的居里温度;当x=0.125时,Crx Zn1-xSe的半金属性最稳定;x=0.125,0.250和0.375时,CrxZn1-xSe的超胞磁矩分别为整数磁矩4.0,8.0和12.0μB,而具有整数磁矩是半金属铁磁体非常重要的特征之一.CrxZn1-xSe的半金属性和磁性主要来源于Cr离子的自旋极化,Cr离子的电子结构为Cr e2g↑e1g↓t32g↑.
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