不同浓度Mn掺杂LiMgN新型稀磁半导体的磁电性质

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,对纯LiMgN、不同浓度Mn掺杂LiMgN及Li不足和过量时不同浓度Mn掺杂LiMgN的超晶胞进行几何优化,计算并分析它们的电子结构、半金属性和磁电性质。结果表明,Li1±y(Mg1-xMnx)N(x,y=0.0625,x,y=0.125)体系均表现为100%自旋注入,材料均具有半金属性;Mn单掺LiMgN时,随着Mn浓度的增加,杂质带宽度增大,居里温度提高;Li不足时,随着Mn浓度的增加,体系带隙值减小,导电能力增强;Li过量时,当Mn浓度为6.25%时,杂质带宽度和半金属能隙最大,带隙值最小,体系的居里温度提高。说明Mn掺杂LiMgN体系可以通过改变Mn的浓度和调节Li的含量来实现磁性和电性的分离调控。