CoFeCrGa1-xAlx合金的电子结构、磁性和自旋零带隙半导体特性研究

• 作者: 方旭 卢志红 李斯阳
• 来源期刊: 武汉科技大学学报（自然科学版）
• 关键词: Heusler合金 自旋零带隙半导体 Al掺杂 电子结构 磁性 四方形变
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 页码范围: 161-167
• 页数: 7页
• 分类号: O469|O482
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-3644.2021.03.001

摘要

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理,研究了Al掺杂对CoFeCrGa1-x Alx(x=0、0.25、0.5、0.75)合金电子结构、磁性、自旋零带隙半导体特性的影响.结果表明,随着Al掺杂浓度的增加,合金晶格常数减小,总磁矩符合Slater-Pauling规则.在整个研究范围内,CoFeCrGa1-x Alx(x=0、0.25、0.5、0.75)合金均为自旋零带隙半导体,随着x的增加,自旋向下能带中费米面从价带顶向导带方向移动,带隙宽度逐渐增加,当x=0.75时,费米面位于带隙中间,CoFeCrAl0.75 Ga0.25在系列合金中半金属稳定性最佳.此外,当受到一定程度四方形变时,CoFeCrAl0.75 Ga0.25仍能保持自旋零带隙半导体特性,有望应用于自旋电子器件.