Ag-Cr共掺LiZnP新型稀磁半导体的光电性质

• 作者: 崔玉亭 杜成旭 杜颖妍 毋志民 熊元强 王婷 胡爱元 贾倩
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: Ag-Cr共掺LiZnP 电子结构 磁性 光学性质
• 年，卷（期）: 2018,（18）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 261-272
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.67.20180450

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法,对纯LiZnP,Ag/Cr单掺和Ag-Cr共掺LiZnP新型稀磁半导体进行了结构优化,计算并分析了掺杂体系的电子结构、磁性、形成能、差分电荷密度和光学性质.结果表明:非磁性元素Ag单掺后,材料表现为金属顺磁性;磁性元素Cr单掺后,sp-d杂化使态密度峰出现劈裂,体系变成金属铁磁性;而Ag-Cr共掺后,其性质与Ag和Cr单掺完全不同,变为半金属铁磁性,带隙值略微减小,导电能力增强,同时形成能降低,原子间的相互作用和键强度增强,晶胞的稳定性增强.通过比较光学性质发现,掺杂体系的介电函数虚部和光吸收谱在低能区均出现新的峰值,且当Ag-Cr共掺时介电峰峰值最高,同时复折射率函数在低能区发生明显变化,吸收边向低能方向延展,体系对低频电磁波吸收加强.