Mn掺杂InP(111)-In极化面电子结构与磁性的第一性原理研究

• 作者: 付斯年 李聪 郑友进
• 来源期刊: 人工晶体学报
• 学科: 物理学
• 关键词: In极化面 第一性原理 自旋磁矩 电子结构
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1424-1429
• 页数: 6页
• 分类号: O482.5
• 字数: 1820字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-985X.2019.08.008

摘要

本文利用密度泛函的广义梯度近似研究了Mn掺杂InP(111)-In极化面的电子结构与磁学性质.研究结果表明,随着Mn原子的掺杂位置靠近In极化面,Mn原子掺杂的形成能逐渐降低.并且所有Mn掺杂表面模型均表现出稀磁半导体特征.其原因主要在于费米能级附近的Mn-3d自旋态密度具有不对称性.通过对Mn不同掺杂位置的电子态密度、费米能级及Mn原子氧化态的对比分析发现,Mn原子的表面掺杂引起了In极化面的表面原子重构.通过对形成能与净磁矩的分析发现,所有掺杂在表面层的Mn原子的氧化态都是Mn2+.另外,随着Mn原子掺杂位置上移,费米能级向低能级方向移动,表面体系表现出明显的的P型半导体特征.