Mn掺杂对半金属铁磁体Fe2Si电磁特性的影响

• 作者: 吕林 岑伟富 李瑞杰 杨吟野 谢泉
• 来源期刊: 原子与分子物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: Mn掺杂 电子结构 磁学特性 Fe2Si 第一性原理
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 原子分子物理交叉学科
• 页码范围: 688-694
• 页数: 7页
• 分类号: O441.6
• 字数: 4106字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-0364.2018.04.025

摘要

此文用基于密度泛函理论第一性原理的赝势平面波方法,计算了Fe2 Si及Mn掺杂Fe2 Si体系的能带结构、电子态密度和磁学特性,分析了不同位置Mn掺杂对Fe2 Si电磁特性的影响,获得了纯的和不同位置Mn掺杂的Fe2Si体系是铁磁体,自旋向上的能带结构穿过费米面表现金属特性,纯Fe2 Si的半金属隙为0.164eV;Mn掺杂在Fe1位时,自旋向下部分转变为A-M间的间接带隙半导体,体系呈现半金属特性,此时磁矩为2.00 μB,是真正的半金属性铁磁体;掺杂在Fe2位时,自旋向下部分的带隙值接近于0,体系呈现金属特性;掺杂在Fe3位时,自旋向下部分转变为L-L间的直接带隙半导体,体系呈现半金属特性等有益结果.自旋电荷密度分布图表明Mn原子的3d电子比较局域,和周围原子成键时3d电子更倾向于形成共价键.体系的半金属性和磁性主要来源于Fe-3d电子与Mn-3d电子之间的d-d交换,Si-3p电子与Fe、Mn-3d电子之间的p-d杂化.这些结果为半金属铁磁体Fe2 Si的电磁调控提供了有效的理论指导.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨吟野		26	116	6.0	10.0
3	岑伟富		23	27	3.0	4.0
5	吕林		6	8	1.0	2.0
7	李瑞杰	贵州大学大数据与信息工程学院	1	0	0.0	0.0