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Mn掺杂LiZnN新型稀磁半导体磁电性质的第一性原理计算

徐建, 杜成旭, 杜颖妍, 贾倩, 刘洋华, 毋志民

计算物理 2018, 35 (6): 711-719. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.7767

摘要（463）

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PDF （12558KB）（1543）

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LiZnN、Mn掺杂LiZnN及Li不足和过量时Mn掺杂LiZnN体系进行几何结构优化，分析体系的电子结构、半金属性和磁电性质.结果表明，Mn的掺入使体系产生自旋极化杂质带，自旋极化率为100%，表现出半金属铁磁性，且形成较强的Mn-N共价键.当Li不足时，Mn-N键的共价性最强，键长变短，体系半金属性明显增强，形成能最低，结构最稳定.Li过量时，体系半金属性消失，表现为金属性，杂质带宽度增大，体系导电能力增强.表明Mn掺杂LiZnN新型稀磁半导体可以通过Mn的掺入和改变Li的含量来实现磁性和电性的分离调控.掺杂体系的基态均为铁磁性，其净磁矩主要由Mn原子贡献，通过海森堡模型计算发现，Li空位可以有效提高体系的居里温度.

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第一性原理计算Mn掺杂LiMgN新型稀磁半导体

李培源, 毋志民, 叶倩, 陈波, 王超强, 徐建, 杜成旭

计算物理 2018, 35 (1): 103-111. DOI: 10.19596/j.cnki.1001-246x.7579

摘要（520）

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PDF （11507KB）（1311）

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，对纯LiMgN，Mn掺杂LiMgN，及Li过量和不足时Mn掺杂LiMgN的24原子超晶胞体系进行几何优化.分析体系的电子结构、磁性及光学性质.结果表明：Mn的掺入使体系产生自旋极化杂质带，表现出半金属性，且体系性质受Li计量数的影响.Li不足时体系的杂质带宽度减小，半金属性增强，净磁矩减小，居里温度降低.而Li过量时体系的半金属性减弱，杂质带宽度增大，带隙减小，导电能力增强，居里温度提高.光学性质分析发现由于Mn的掺入，体系在低能区出现新的介电峰，同时复折射率函数发生明显变化，体系对低频电磁波吸收加强，出现红移，且仅在Li不足时，能量损失减小且损失峰出现蓝移.

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第一性原理计算Cu-Cr共掺AlN稀磁半导体

王静, 樊聪, 邓军权, 毋志民, 刘畅, 范凤, 胡爱元, 崔玉亭

计算物理 2016, 33 (1): 99-107.

摘要（493）

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PDF （1282KB）（1746）

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，结合广义梯度（GGA）近似对Cr单掺AlN和Cu-Cr共掺AlN的32原子超原胞体系进行几何结构优化，计算它们的晶格常数，能带结构，电子态密度以及光学性质.结果表明Cr单掺AlN和Cu-Cr共掺AlN均表现为半金属性质，带隙变窄，且Cu-Cr共掺体系自旋极化作用较Cr单掺强，材料表现出良好的铁磁性.共掺杂后，光吸收的范围增宽，体系对长波吸收加强，能量损失明显减小.

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Ag掺杂AlN半导体光电性质的第一性原理研究

邓军权, 毋志民, 王爱玲, 赵若禺, 胡爱元

计算物理 2014, 31 (5): 617-624.

摘要（589）

PDF （2195KB）（1584）

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法,对Ag掺杂AlN 32原子超晶胞体系进行几何结构优化,计算并分析体系的电子结构、磁性和光学性质.结果表明:Ag掺杂后,Ag4d态电子与其近邻的N2p态电子发生杂化,引入杂质带形成受主能级,实现p型掺杂,使体系的导电能力增强,同时表现出金属性和弱磁性,其净磁矩为1.38μ_в.掺杂形成的N-Ag键电荷集居数较小,表现出强的离子键性质.掺杂后体系的介电函数虚部和光吸收谱在低能区出现新的峰值,同时复折射率函数在低能区发生变化,吸收边向低能方向延展,体系对长波吸收加强,能量损失明显减小.

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