本文關(guān)鍵詞：金屬摻雜CoO的電子結(jié)構(gòu)和磁性的第一性原理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：磁性材料是用途十分廣泛的功能性材料,自旋電子技術(shù)是一種將電子的自旋和電荷綜合運用的手段,由通過這種技術(shù)制造的器件具有頗多優(yōu)點。寬禁帶磁性半導(dǎo)體由于能夠整合到磁性半導(dǎo)體器件中等特點受到廣泛關(guān)注。但傳統(tǒng)的金屬3d鐵磁性與半導(dǎo)體的傳導(dǎo)率極大的不匹配,其阻止了有效的自旋注入,使得在實驗中難以實現(xiàn)。因此需要設(shè)計具有高自旋極化率的新型磁性半導(dǎo)體。本文選擇反鐵磁性半導(dǎo)體CoO作為宿主,通過使用第一性原理對摻雜的CoO系統(tǒng)進行了數(shù)值計算模擬,重點研究了系統(tǒng)的電子結(jié)構(gòu)和磁性。本文介紹了研究材料的背景及發(fā)展現(xiàn)狀,解釋了選用材料的原因和材料設(shè)計思路的來源,分析了模擬計算使用的技術(shù);對相應(yīng)的理論方法和計算流程進行了介紹,通過對理論計算方法進行推導(dǎo),為模擬計算提供了可靠的理論依據(jù);使用Materials Studio對CoO系統(tǒng)進行了單元素摻雜,分別研究了不同濃度元素摻雜、不同近似方法對摻雜系統(tǒng)的磁性和電子結(jié)構(gòu)影響,以及研究對比了元素周期表中同一列3d金屬元素對摻雜系統(tǒng)的磁性和電子結(jié)構(gòu)影響。通過研究發(fā)現(xiàn)摻雜物L(fēng)a的濃度對系統(tǒng)的能帶結(jié)構(gòu)和態(tài)密度以及系統(tǒng)的總電荷密度有影響,對整個系統(tǒng)的總磁矩幾乎沒有影響;在LDA和PBE方法下計算出的體系的結(jié)構(gòu),系統(tǒng)的帶隙,態(tài)密度以及磁矩的變化趨勢都是相同的。這驗證了單過渡金屬元素摻雜CoO的所用參數(shù)具有可行性;通過對比不同的摻雜系統(tǒng),預(yù)測了具有高自旋極化率的半導(dǎo)體摻雜材料。
【關(guān)鍵詞】：摻雜 CoO 過渡金屬元素 LDA PBE 自旋
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN304.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 自旋電子學(xué)及其應(yīng)用8-10
• 1.1.1 自旋電子業(yè)的發(fā)展8
• 1.1.2 基于自旋的電子器件現(xiàn)狀8-10
• 1.2 稀磁半導(dǎo)體及其發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.3 寬禁帶氧化鐵磁半導(dǎo)體及其發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.4 CoO半導(dǎo)體的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.5 本文的研究目的及內(nèi)容16-18
• 1.5.1 研究目的16-17
• 1.5.2 研究內(nèi)容17-18
• 第二章 理論方法與計算軟件18-28
• 2.1 第一性原理簡介18-19
• 2.2 密度泛函理論簡介19-23
• 2.2.1 局域密度近似 (LDA)21-23
• 2.2.2 廣義梯度近似(GGA)與(PBE-GGA)23
• 2.3 計算軟件23-28
• 2.3.1 Materials Studio簡介23-24
• 2.3.2 Origin簡介24-26
• 2.3.3 計算軟件VASP簡介26-27
• 2.3.4 第一性原理計算流程27-28
• 第三章 過渡金屬元素La摻雜CoO的磁性與電子結(jié)構(gòu)28-38
• 3.1 計算模型與參數(shù)設(shè)置28-29
• 3.2 不同濃度La摻雜CoO的磁性和電子結(jié)構(gòu)29-33
• 3.3 不同近似方法對La摻雜CoO的磁性與電子結(jié)構(gòu)的影響33-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 不同過渡金屬元素摻雜CoO的磁性與電子結(jié)構(gòu)38-47
• 4.1 計算模型與參數(shù)設(shè)置38-39
• 4.2 過渡金屬元素摻雜CoO的電子結(jié)構(gòu)39-44
• 4.3 過渡金屬元素摻雜CoO的磁性44-46
• 4.4 歸納與總結(jié)46-47
• 第五章 結(jié)論與展望47-49
• 5.1 本文的主要結(jié)論47
• 5.2 主要創(chuàng)新點47
• 5.3 后續(xù)研究工作的展望47-49
• 參考文獻49-53
• 發(fā)表論文和科研情況說明53-54
• 致謝54-55

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 陰志華;;思博倫COO:整合技術(shù)為客戶創(chuàng)造最大價值[J];通信世界;2007年18期

2 ;DaTARIUS任命新的COO[J];光盤技術(shù);2003年01期

3 溫宇;;快的打車COO趙冬:我們憑什么賺錢?[J];成功營銷;2014年07期

4 滿滿;;業(yè)界新標準的創(chuàng)立 訪Wavestream公司COO弗蘭克先生[J];衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò);2011年10期

5 ;高峰視點:2008,提高生產(chǎn)率和CoO[J];集成電路應(yīng)用;2008年03期

6 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 黃婭楠;汪曉峰;張昊;陳程成;王一菁;焦麗芳;袁華堂;;Cu摻雜的CoO的合成及作為鋰離子電池負極材料的研究[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第24分會：化學(xué)電源[C];2014年

2 詹瑞云;張效龍;劉雅言;劉桂珍;程鐵欣;吳越;;多相氧載體CoO—MgO中Co~(2+)和Co~(3+)-O_2~-的ESR研究[A];第五屆全國波譜學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];1988年

3 王會芳;連奕新;李一農(nóng);方維平;楊意泉;;CoO對耐硫CO變換催化劑熱穩(wěn)定性的影響[A];第十三屆全國催化學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本報記者 馬燕;樂視網(wǎng)單季廣告收入首破億元 COO劉弘稱海量獨播內(nèi)容是王牌[N];證券日報;2012年

2 商報記者 孫聰穎;樂視網(wǎng)COO大膽預(yù)言：藍光“將死”[N];北京商報;2012年

3 于洪濤;香港偉仕COO：佳杰科技將保持獨立運作[N];電腦商報;2007年

4 萬云;COO就位 平安執(zhí)行官系列成型[N];中國經(jīng)營報;2003年

5 記者 徐潔云;搜狐視頻COO劉春稱有分拆計劃[N];第一財經(jīng)日報;2011年

6 記者 毛濤濤;搜狐COO轉(zhuǎn)投移動語音搜索領(lǐng)域[N];北京商報;2008年

7 記者 關(guān)健;專訪阿里COO張勇：用生態(tài)競逐互聯(lián)網(wǎng)下一個15年[N];第一財經(jīng)日報;2014年

8 羅添;運通副總裁加盟百度任職COO[N];北京商報;2007年

9 本報記者 姜姝;麒麟游戲COO是時候正視游戲了![N];中國電腦教育報;2010年

10 李和裕;凱雷“挖角”可口可樂亞太COO[N];上海證券報;2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 張浩;氣相陽離子交換制備多孔單晶CoO納米棒及其應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2014年

2 劉榮心;金屬摻雜CoO的電子結(jié)構(gòu)和磁性的第一性原理研究[D];天津理工大學(xué);2016年

3 曹建梅;La_(0.6)Sr_(0.4)CoO_(3-δ)包覆LiFePO_4/C的制備與性能研究[D];天津大學(xué);2012年

4 何學(xué)敏;CoO和Ni納米顆粒的可控合成與磁性研究[D];蘭州大學(xué);2012年

5 劉超;CoO/γ-Fe_2O_3復(fù)合納米顆粒的制備及其交換偏置效應(yīng)[D];蘭州大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：金屬摻雜CoO的電子結(jié)構(gòu)和磁性的第一性原理研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：317458