本文選題：Mn雙摻雜ZnO　切入點(diǎn)：氧空位　出處：《功能材料》2017年10期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：采用自旋密度泛函理論(DFT)下的廣義梯度近似(GGA)平面波超軟贗勢法構(gòu)建了含氧空位以及不含氧空位的Mn雙摻ZnO超胞模型,分析了電子自旋極化處理下兩個磁性Mn離子之間的距離變化(分為沿c軸和沿垂直c軸方向變化)對ZnO的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、磁性以及吸收光譜的影響。隨著磁性離子距離逐漸增大,無氧空位摻雜體系ZnO超胞的形成能沿著c軸和垂直c軸都逐漸減小,而含氧空位摻雜體系ZnO超胞的形成能沿垂直c軸方向逐漸減小,沿c軸方向逐漸增大;含氧空位和不含氧空位ZnO體系的反鐵磁性隨著Mn-Mn間距增大而減弱,沿著c軸方向減弱更加明顯,而且氧空位促進(jìn)體系的反鐵磁性減弱;不含氧空位組態(tài)沿c軸方向吸收光譜發(fā)生了紅移現(xiàn)象,而沿垂直c軸方向吸收光譜發(fā)生了藍(lán)移現(xiàn)象;但是含氧空位組態(tài)沿c軸和沿垂直c軸方向吸收光譜都發(fā)生了紅移。
[Abstract]:Using the generalized gradient approximation (GGA) plane wave ultra-soft pseudopotential method under the spin density functional theory (DFT), the supercell models of mn double doped ZnO with and without oxygen vacancies are constructed. The influence of the distance between the two magnetic mn ions (along the c axis and along the vertical c axis) on the structure stability, magnetic properties and absorption spectra of ZnO under electron spin polarization was analyzed. The formation energy of ZnO supercell decreases along the c axis and the vertical c axis, while the formation energy of ZnO supercell decreases gradually along the vertical c axis and increases along the c axis in the oxygen free vacancy doping system. The antiferromagnetism of ZnO system with and without oxygen vacancy decreases with the increase of Mn-Mn spacing and becomes more obvious along the c-axis direction, and the oxygen vacancy promotes the anti-ferromagnetism of the system. The absorption spectra of the no-oxygen vacancies are red-shifted along the c-axis and the absorption spectra are blue-shifted along the vertical c-axis, but the absorption spectra along the c-axis and perpendicular to the c-axis are red-shifted.
【作者單位】： 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)理學(xué)院物理系;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61366008,61664007) 內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2016MS0108) 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)校重點(diǎn)基金資助項(xiàng)目(ZD201312)
【分類號】：TN304

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本文編號：1614994