本文關(guān)鍵詞：鎳鐵摻雜的GeTe基磁性相變材料模擬計(jì)算研究

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【摘要】：隨著信息時(shí)代的高速發(fā)展,對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理的需求急劇增大,人們對(duì)于高性能存儲(chǔ)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(dǎo)體材料和相變材料的兩種特性,既具有稀磁半導(dǎo)體的自旋及半導(dǎo)體特性,又具備了相變結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致光學(xué)、電學(xué)等物理特性產(chǎn)生變化的特點(diǎn),受到了人們的廣泛關(guān)注,認(rèn)為它是新型邏輯功能器件的可靠應(yīng)用材料。GeTe作為相變材料,是第一批被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)同時(shí)具有快速相變,且相變前后具有相當(dāng)大的電學(xué)特性的材料,由于其結(jié)晶溫度高,相變前后特性差異較大,且在常溫下相變結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定的特點(diǎn),在研究磁性相變材料的領(lǐng)域中占有一席之地。本文采用了第一性原理從頭算模擬計(jì)算方法,結(jié)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(jié)構(gòu)模型,對(duì)其進(jìn)行了一系列的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,并通過分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算,得到了晶態(tài)和非晶態(tài)GeTe基磁性相變材料的兩種結(jié)構(gòu)模型。在此基礎(chǔ)上,計(jì)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(shù)分布等,并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。計(jì)算結(jié)果表明,晶態(tài)GeTe材料在摻雜濃度達(dá)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(dá)到一定摻雜濃度之后,材料磁矩會(huì)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(jié)合態(tài)密度和電子局域函數(shù)分布分析了GeTe基磁性相變材料磁性的產(chǎn)生原因。這對(duì)磁性相變材料的磁性調(diào)控及用于新型邏輯功能器件的開發(fā)具有一定的意義。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM27

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本文編號(hào)：1270493