| 非金属N和过渡金属(Mo, Ru, Rh, Pd)掺杂SnO2磁性的第一性原理研究 |
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| 引用本文： | 潘多桥,刘晨曦,庞国旺,史蕾倩,雷博程,张丽丽,赵旭才,黄以能. 非金属N和过渡金属(Mo, Ru, Rh, Pd)掺杂SnO2磁性的第一性原理研究[J]. 原子与分子物理学报, 2023, 40(5): 056002-146 |
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| 作者姓名： | 潘多桥 刘晨曦 庞国旺 史蕾倩 雷博程 张丽丽 赵旭才 黄以能 |
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| 作者单位： | 1. 伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室;2. 南京大学物理学院固体微结构物理国家重点实验室 |
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| 基金项目： | 新疆维吾尔自治区重点实验室开放课题(批准号：2021D04015)、新疆维吾尔自治区高校科技计划项目(批准号：XJEDU2021Y044)、伊犁师范大学博士启动基金(批准号：2021YSBS009)、伊犁师范大学研究生创新项目(批准号：2021YSGS1131) |
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| 摘 要： | 本文基于第一性原理方法，对非金属元素(N)与过渡金属元素(Mo, Ru, Rh, Pd)掺杂SnO2的电子结构和磁学性质进行计算分析.结果表明：形成能与过渡金属原子半径密切相关，随着过渡金属原子半径的增加，形成能在降低，其中N-Mo掺杂体系形成能最低，故该体系最容易掺杂形成；能带结构分析表明，由于掺杂体系自旋向上/向下杂质能级的数量和分布均不对称，掺杂体系均有磁性产生；进一步探究态密度可知，体系产生磁性的原因是过渡金属原子和N原子之间产生p-d轨道杂化，最外层电子轨道上的空位及单电子相互耦合所导致.结果表明，由于掺杂原子的引入，SnO2体系产生磁性，并且掺杂体系呈现亚铁磁性，其中N-Rh掺杂体系的磁性最好，其磁矩为1.88μB,有望成为良好的稀磁半导体材料.
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| 关 键 词： | SnO2 电子结构 磁性 第一性原理 |
| 收稿时间： | 2022-02-18 |
| 修稿时间： | 2022-03-04 |
First principles study on magnetic properties of SnO2 co-doped with nonmetal N and transition metals (Mo, Ru, Rh, Pd) |
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| Pan Duo-Qiao,Liu Chen-Xi,Pang Guo-Wang,Shi Lei-Qian,Lei Bo-Chen,Zhang Li-Li,Zhap Xu-Cai and Huang Yi-Neng. First principles study on magnetic properties of SnO2 co-doped with nonmetal N and transition metals (Mo, Ru, Rh, Pd)[J]. Journal of Atomic and Molecular Physics, 2023, 40(5): 056002-146 |
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| Authors: | Pan Duo-Qiao Liu Chen-Xi Pang Guo-Wang Shi Lei-Qian Lei Bo-Chen Zhang Li-Li Zhap Xu-Cai Huang Yi-Neng |
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| Affiliation: | Yili Normal University,Yili Normal University,Yili Normal University,Yili Normal University,Yili Normal University,Yili Normal University,Yili Normal University and Yili Normal University |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | SnO2 electronic structure magnetic First principles |
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