新型稀磁半导体Mn掺杂LiZnP的电子结构和光学性质

• 作者: 孙建春 徐建 李培源 毋志民 王婷 谭欢 边庆 陈登明
• 来源期刊: 原子与分子物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: Mn掺LiZnP 电子结构 光学性质 第一性原理计算
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 原子分子物理交叉学科
• 页码范围: 954-962
• 页数: 9页
• 分类号: O472|O469
• 字数: 5701字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-0364.2017.05.025

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对纯LiZnP、Mn掺杂LiZnP、Li过量和不足时Mn掺杂LiZnP体系进行了几何结构优化,计算并分析了体系的电子结构、半金属性、态密度及光学性质.结果表明:LiZnP新型稀磁半导体可以实现自旋和电荷注入机制的分离.Mn的掺入使体系产生自旋极化杂质带,自旋极化率达到100%,表现出半金属铁磁性,且体系性质受Li计量数的影响.当Li不足时杂质带宽度增大,半金属性增强,居里温度提高,形成能最低.进一步比较光学性质发现:Mn掺入后体系光学性质没有明显变化,但随Li的化学计量数的改变,介电函数虚部会在低能区中出现新的介电峰,同时复折射率函数对低频电磁波吸收明显加强,且能量损失在Li过量时最小.