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应变对两层半氢化氮化镓薄膜电磁学性质的调控机理研究

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肖美霞, 梁尤平, 陈玉琴, 刘萌. 2016: 应变对两层半氢化氮化镓薄膜电磁学性质的调控机理研究, 物理学报, 65(2): 70-75. doi: 10.7498/aps.65.023101
引用本文: 肖美霞, 梁尤平, 陈玉琴, 刘萌. 2016: 应变对两层半氢化氮化镓薄膜电磁学性质的调控机理研究, 物理学报, 65(2): 70-75. doi: 10.7498/aps.65.023101
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Xiao Mei-Xia, Liang You-Ping, Chen Yu-Qin, Liu-Meng. 2016: Strain field tuning the electronic and magnetic properties of semihydrogenated two-bilayer GaN nanosheets, Acta Physica Sinica, 65(2): 70-75. doi: 10.7498/aps.65.023101
Citation: Xiao Mei-Xia, Liang You-Ping, Chen Yu-Qin, Liu-Meng. 2016: Strain field tuning the electronic and magnetic properties of semihydrogenated two-bilayer GaN nanosheets, Acta Physica Sinica, 65(2): 70-75. doi: 10.7498/aps.65.023101
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应变对两层半氢化氮化镓薄膜电磁学性质的调控机理研究

  • 西安石油大学材料科学与工程学院,西安,710065

Strain field tuning the electronic and magnetic properties of semihydrogenated two-bilayer GaN nanosheets

  • 摘要: 采用基于密度泛函理论的第一性原理模拟计算,研究了在应变作用下两层半氢化氮化镓纳米薄膜的电学和磁学性质.没有表面修饰的两层氮化镓纳米薄膜的原子结构为类石墨结构,并具有间接能隙.然而,当两层氮化镓纳米薄膜的一侧表面镓原子被氢化时,该纳米薄膜却依然保持纤锌矿结构,并且展示出铁磁性半导体特性.在应变作用下,两层半氢化氮化镓纳米薄膜的能隙可进行有效调控,并且它将会由半导体性质可转变为半金属性质或金属性质.这主要是由于应变对表面氮原子的键间交互影响和p-p轨道直接交互影响之间协调作用的结果.该研究成果为实现低维半导体纳米材料的多样化提供了有效的调控手段,为其应用于新型电子纳米器件和自旋电子器件提供重要的理论指导.
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出版历程
  • 刊出日期:  2016-01-30

应变对两层半氢化氮化镓薄膜电磁学性质的调控机理研究

  • 西安石油大学材料科学与工程学院,西安,710065

摘要: 采用基于密度泛函理论的第一性原理模拟计算,研究了在应变作用下两层半氢化氮化镓纳米薄膜的电学和磁学性质.没有表面修饰的两层氮化镓纳米薄膜的原子结构为类石墨结构,并具有间接能隙.然而,当两层氮化镓纳米薄膜的一侧表面镓原子被氢化时,该纳米薄膜却依然保持纤锌矿结构,并且展示出铁磁性半导体特性.在应变作用下,两层半氢化氮化镓纳米薄膜的能隙可进行有效调控,并且它将会由半导体性质可转变为半金属性质或金属性质.这主要是由于应变对表面氮原子的键间交互影响和p-p轨道直接交互影响之间协调作用的结果.该研究成果为实现低维半导体纳米材料的多样化提供了有效的调控手段,为其应用于新型电子纳米器件和自旋电子器件提供重要的理论指导.

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