钴掺杂Mg2Si磁性和光学性质的第一性原理研究

• 作者: 廖杨芳 杨真 肖清泉 谢泉 项飞羽
• 来源期刊: 半导体光电
• 学科: 物理学
• 关键词: Mg2Si Co掺杂 态密度 磁性 光学性质 第一性原理
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 材料、结构及工艺
• 页码范围: 376-380,402
• 页数: 6页
• 分类号: O483
• 语种: 中文
• DOI: 10.16818/j.issn1001-5868.2018.03.016

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法研究了本征Mg2Si及钴(Co)掺杂Mg2Si体系的晶体结构、自旋态密度、磁性和光学性质.结果表明,Co替Mg(CoMg)缺陷的形成能为负,可以形成稳定的缺陷.从自旋态密度可以看出,本征Mg2Si为无磁性半导体;向Mg2Si体系掺入Co后,体系的磁矩由于Co-3d态和Si-3p态杂化(pd杂化)诱导产生,且体系呈明显的半金属特性.超胞中Co的磁矩为0.53 μB.从吸收光谱可以看出,Co掺杂Mg2Si的主吸收峰强度略小于本征Mg2Si,但吸收跨度则明显大于本征Mg2Si.本征Mg2Si对于能量小于1.55 eV(对应波长为800 nm)的光子几乎不吸收,而掺杂体系还存在着较大的吸收,说明Co元素的掺杂显著地改善了Mg2Si对低能(红外)光子的吸收.计算结果为Mg2Si基自旋电子器件和光电子器件的设计和应用提供了理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	谢泉	贵州大学大数据与信息工程学院新型光电子材料与技术研究所	133	486	12.0	17.0
2	廖杨芳	贵州大学大数据与信息工程学院新型光电子材料与技术研究所	7	2	1.0	1.0
4	肖清泉	贵州大学大数据与信息工程学院新型光电子材料与技术研究所	40	199	7.0	13.0
7	项飞羽	贵州师范大学物理与电子科学学院	3	10	2.0	3.0
8	杨真	贵州师范大学物理与电子科学学院	3	3	1.0	1.0