過渡金屬摻雜的扶手椅型氮化硼納米帶的磁電子學特性及力-磁耦合效應
本文選題:氮化硼納米帶 + 過渡金屬修飾。 參考:《物理學報》2017年23期
【摘要】:基于密度泛函理論的第一性原理計算方法,研究了多種過渡金屬(TM)摻雜扶手椅型氮化硼納米帶(ABNNR-TM)的結構特點、磁電子特性及力-磁耦合效應.計算的結合能及分子動力學模擬表明ABNNRTM的幾何結構是較穩(wěn)定的,同時發(fā)現(xiàn)對于不同的TM摻雜,ABNNRs能表現(xiàn)出豐富的磁電子學特性,可以是雙極化磁性半導體、一般磁性半導體、無磁半導體或無磁金屬.雙極化磁性半導體是一種重要的稀磁半導體材料,它在巨磁阻器件和自旋整流器件上有重要的應用.此外,力-磁偶合效應研究表明:ABNNR-TM的磁電子學特性對應力作用十分敏感,能實現(xiàn)無磁金屬、無磁半導體、磁金屬、磁半導體、雙極化磁性半導體、半金屬等之間的相變.特別是呈現(xiàn)的寬帶隙半金屬對于發(fā)展自旋電子器件有重要意義.這些結果表明:可以通過力學方法來調(diào)控ABNNR-TM的磁電子學特性.
[Abstract]:Based on the first-principle calculation method of density functional theory (DFT), the structure characteristics, magnetoelectronic properties and mechanical-magnetic coupling effects of various transition metal (TMTM) doped armchair type boron nitride nanobelts (ABNNR-TMN) have been studied. The calculated binding energy and molecular dynamics simulation show that the geometric structure of ABNRTM is relatively stable. It is also found that ABNNRs exhibit rich magnetoelectronic properties for different TM doped BNNRs, which can be double polarized magnetic semiconductors and general magnetic semiconductors. Non-magnetic semiconductors or non-magnetic metals. Double polarization magnetic semiconductor is an important dilute magnetic semiconductor material, which has important applications in giant magnetoresistive devices and spin rectifiers. In addition, the force-magnetic coupling effect studies show that the magnetoelectronic properties of: ABNNR-TM are very sensitive to the stress action, and can realize the phase transitions between non-magnetic metals, non-magnetic semiconductors, magnetic metals, magnetic semiconductors, double-polarized magnetic semiconductors and semi-metals. In particular, the wide band gap semimetallic is of great significance for the development of spin electronic devices. These results indicate that the magnetoelectronic properties of ABNNR-TM can be regulated by mechanical methods.
【作者單位】: 長沙理工大學物理與電子科學學院;
【基金】:國家自然科學基金(批準號:61771076,61371065,11674039) 湖南省自然科學基金(批準號:14JJ2076,2015JJ3002,2015JJ2009,2015JJ2013)資助的課題~~
【分類號】:O469;TB383.1
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,本文編號:2037742
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