文献类型：期刊文章

作　　者：廖杨芳[1,2] 谢泉[1] 肖清泉[1] 项飞羽[2] 杨真[2]

LIAO Yangfang;XIE Quan;XIAO Qingquan;XIANG Feiyu;YANG Zhen(New Optoelectron. Material and Technol. Research Institute, College of Big Data and Information Engin. , Guizhou University, Guiyang 550025, CHN;College of Physics and Electronic Sciences, Guizhou Normal University, Guiyang 550001, CHN)

机构地区：[1]贵州大学大数据与信息工程学院新型光电子材料与技术研究所,贵阳550025 [2]贵州师范大学物理与电子科学学院,贵阳550001

出　　处：《半导体光电》

基　　金：国家自然科学基金项目(61264004);贵州省自然科学基金项目([2014]2052);贵州省科技厅贵州大学联合基金项目(20147610);贵州省普通高等学校低维凝聚态物理重点实验室项目(黔教合KY字[2016]002);贵州省科技厅贵州师范大学联合基金项目(黔科合J字LKS[2011]18号;[2013]16号)

年　　份：2018

卷　　号：39

期　　号：3

起止页码：376-380

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2017、CAS、INSPEC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法研究了本征Mg_2Si及钴(Co)掺杂Mg_2Si体系的晶体结构、自旋态密度、磁性和光学性质。结果表明,Co替Mg(Co_(Mg))缺陷的形成能为负,可以形成稳定的缺陷。从自旋态密度可以看出,本征Mg_2Si为无磁性半导体;向Mg_2Si体系掺入Co后,体系的磁矩由于Co-3d态和Si-3p态杂化(pd杂化)诱导产生,且体系呈明显的半金属特性。超胞中Co的磁矩为0.53μB。从吸收光谱可以看出,Co掺杂Mg_2Si的主吸收峰强度略小于本征Mg_2Si,但吸收跨度则明显大于本征Mg_2Si。本征Mg_2Si对于能量小于1.55eV(对应波长为800nm)的光子几乎不吸收,而掺杂体系还存在着较大的吸收,说明Co元素的掺杂显著地改善了Mg_2Si对低能(红外)光子的吸收。计算结果为Mg_2Si基自旋电子器件和光电子器件的设计和应用提供了理论依据。

关 键 词：MG2SI CO掺杂 态密度  磁性 光学性质 第一性原理  

分 类 号：O483]