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《物理学报》 2005年04期
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TM掺杂Ⅱ-Ⅳ-Ⅴ_2黄铜矿半导体的电磁性质

曾永志  黄美纯  
【摘要】:利用自旋局域密度泛函的第一性原理对 3d过渡金属 (TM =V ,Cr,Mn ,Fe ,Co和Ni)掺杂的Ⅱ Ⅳ Ⅴ2 (CdGeP2 和ZnGeP2 )黄铜矿半导体的电磁性质进行系统计算 .结果发现 :V和Cr掺杂的CdGeP2 和ZnGeP2 将出现铁磁状态(FM) ,Mn ,Fe以及Co掺杂的CdGeP2 和ZnGeP2 将出现反铁磁状态 (AFM) ,而Ni掺杂时 ,稀磁半导体 (DMS)的磁性比较不稳定 .其中Cr掺杂的CdGeP2 和ZnGeP2 将可能是具有较高居里温度TC 的DMS .当TM 3d电子的t2g态部分被填充时 ,其掺杂的DMS将出现FM状态 ;而当TM 3d电子的t2g态全满或者全空时 ,其掺杂的DMS将出现AFM状态 .在(Cd ,Mn)GeP2 和 (Zn ,Mn)GeP2 中分别掺入电子和空穴载流子 ,可以发现载流子是否具有TM 3d电子的巡游特性是DMS是否出现FM状态的主要原因 .

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