本文關鍵詞：鎳鐵摻雜的GeTe基磁性相變材料模擬計算研究

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【摘要】：隨著信息時代的高速發(fā)展,對于數據存儲、處理的需求急劇增大,人們對于高性能存儲材料的需求也大大增加。磁性相變材料因其集合了稀磁半導體材料和相變材料的兩種特性,既具有稀磁半導體的自旋及半導體特性,又具備了相變結構變化導致光學、電學等物理特性產生變化的特點,受到了人們的廣泛關注,認為它是新型邏輯功能器件的可靠應用材料。GeTe作為相變材料,是第一批被科學家發(fā)現同時具有快速相變,且相變前后具有相當大的電學特性的材料,由于其結晶溫度高,相變前后特性差異較大,且在常溫下相變結構很穩(wěn)定的特點,在研究磁性相變材料的領域中占有一席之地。本文采用了第一性原理從頭算模擬計算方法,結合贗勢平面波方法,使用VASP軟件包建立了Ni、Fe摻雜的GeTe基磁性相變材料結構模型,對其進行了一系列的結構優(yōu)化,并通過分子動力學計算,得到了晶態(tài)和非晶態(tài)GeTe基磁性相變材料的兩種結構模型。在此基礎上,計算了不同摻雜濃度下Ge1-x FexTe材料和Ge1-xNixTe材料的磁矩、態(tài)密度和電子局域函數分布等,并與實驗結果進行對比。計算結果表明,晶態(tài)GeTe材料在摻雜濃度達到一定濃度之前,其磁矩隨摻雜濃度的提高比例上升,而在達到一定摻雜濃度之后,材料磁矩會隨摻雜濃度的升高而降低;摻雜Ni和Fe元素的非晶態(tài)GeTe基磁性相變材料宏觀上無磁矩。并結合態(tài)密度和電子局域函數分布分析了GeTe基磁性相變材料磁性的產生原因。這對磁性相變材料的磁性調控及用于新型邏輯功能器件的開發(fā)具有一定的意義。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM27

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本文編號：1270493