碱金属和碱土金属掺杂二维GaN材料电磁特性的第一性原理计算

• 作者: 张建民 李思琦 樊晓波 陈国祥
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 二维GaN单层 电子结构 室温铁磁性 第一性原理
• 年，卷（期）: 2019,（23）
• 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: 252-263
• 页数: 12页
• 字数: 5732字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.68.20191246

摘要

基于密度泛函理论和投影缀加波赝势方法,采用广义梯度近似算法研究了碱金属(Li,Na,K和Rb)和碱土金属(Be,Mg和Sr)掺杂二维GaN单层的电子结构和磁学性质.研究表明,除Be原子位于GaN单层平面内之外,其余掺杂原子均略微隆起于平面.通过比较七种掺杂体系在不同环境下的形成能,发现在富N环境中更易实现掺杂.能带结构表明:四种碱金属原子掺杂体系是磁性半导体,总磁矩为2μB;三种碱土金属掺杂体系呈半金属性,总磁矩为1μB.磁耦合计算表明,七种元素掺杂体系均存在长程铁磁耦合.采用海森伯平均场模型估算双掺杂体系的居里温度,发现Li,Be,Mg和Sr的长程铁磁耦合态居里温度均高于室温,表明这4种原子掺杂的二维GaN单层是很好的室温铁磁性备选材料.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张建民	陕西师范大学物理学与信息技术学院	91	480	12.0	19.0
2	陈国祥	西安石油大学理学院	6	4	1.0	2.0
3	樊晓波	西安石油大学理学院	1	0	0.0	0.0
4	李思琦	西安石油大学理学院	1	0	0.0	0.0