金屬摻雜CoO的電子結(jié)構(gòu)和磁性的第一性原理研究.pdf

1、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(jìn)行了數(shù)值計算模擬，重點研究了

2、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(jìn)行了介紹，通過對理論計算方法進(jìn)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(jìn)行了單元素?fù)诫s，分別研究了不同濃度元素?fù)诫s、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