文献类型：期刊文章

作　　者：王闯[1] 赵永红[2] 刘永[1]

Wang Chuang;Zhao Yong-Hong;Liu Yong(Key Laboratory for Microstructural Material Physics of Hebei Province, State Key Laboratory of Metastable Materials Science and Technology, School of Science, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China;College of Physics and Electronic Engineering, Center for Computational Sciences,Sichuan Normal University, Chengdu 610068, China)

机构地区：[1]燕山大学理学院,亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,微结构材料物理河北省重点实验室,秦皇岛066004 [2]四川师范大学物理与电子工程学院,计算科学中心,成都610068

出　　处：《物理学报》

基　　金：国家自然科学基金(批准号:11874273);河北省高等学校科学技术研究项目(批准号:ZD2018015)资助的课题~~

年　　份：2019

卷　　号：68

期　　号：17

起止页码：205-214

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2017、CAS、CSCD、CSCD2019_2020、EI、INSPEC、JST、RCCSE、SCIE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：随着高性能电子器件需求的日益增加,自旋电子学材料在材料研究和电子元件中具有重要地位,因为自旋电子学器件相比于传统半导体电子元件具有非易失性,低功耗和高集成度的优点.本文研究了Cr离子注入GaSb的电子性质、磁学和光学性质,采用基于密度泛函理论框架下的缀加投影平面波方法,利用广义梯度近似下电子交换关联泛函,考虑了Heyd-Scuseria-Ernzerhof(HSE06)杂化泛函计算进行电子能带带隙修正,首先对不同浓度Cr离子注入下的闪锌矿结构半导体GaSb形成的Ga1–xCrxSb(x=0.25,0.50,0.75)进行结构优化,计算了无磁、铁磁及反铁磁的基态能量,对比发现它们的基态均为铁磁态.对电子能带结构图分析发现,它们自旋向上的电子能带穿过费米面,而自旋向下的电子能带存在直接带隙,呈现铁磁半金属性质.同时在平衡晶格常数下具有整数倍玻尔磁矩,并在一定晶格变化范围内保持磁矩不变.同时发现它们在红外波段具有良好的吸收能力,这使得Ga1–xCrxSb在自旋电子学器件和红外光电器件中拥有潜在的应用前景.

关 键 词：第一性原理 Cr离子注入  电子结构 光学性质

分 类 号：TN304]