非磁性元素Cu掺杂ZnO纳米层的磁性性质第一性原理计算

编号：NMJS04504

篇名：非磁性元素Cu掺杂ZnO纳米层的磁性性质第一性原理计算

作者：郑继； 王新强； 曾冰；

关键词：非金属元素； ZnO纳米层； 自旋极化； 第一性原理；

机构： 重庆大学物理学院；

摘要： 基于第一性原理对非金属元素Cu掺杂ZnO纳米层的电子和磁性性质进行了系统研究。通过计算发现Cu取代Zn位能使体系产生磁性,磁性主要来自Cu 3d和其最近邻的O 2p在费米能级附近杂化产生的自旋极化。进一步对Cu离子对在ZnO纳米层中的磁性耦合情况进行研究,发现Cu离子在能量上倾向于团聚,且在能量最低态时,呈现出反铁磁耦合,然而随着Cu-Cu的距离增加,又会呈现铁磁性耦合。该研究成果在未来纳米尺寸的磁电材料的应用方面有很大的潜力。