H掺杂α-Fe2O3的第一性原理研究?

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石瑜, 白洋, 莫丽玢, 向青云, 黄亚丽, 曹江利. 2015: H掺杂α-Fe2O3的第一性原理研究?, 物理学报, null(11): 116301. doi: 10.7498/aps.64.116301
引用本文: 石瑜, 白洋, 莫丽玢, 向青云, 黄亚丽, 曹江利. 2015: H掺杂α-Fe2O3的第一性原理研究?, 物理学报, null(11): 116301. doi: 10.7498/aps.64.116301
Shi Yu, Bai Yang, Mo Li-Bin, Xiang Qing-Yun, Huang Ya-Li, Cao Jiang-Li. 2015: First-principles calculation for hydrogen-dop ed hematite, Acta Physica Sinica, null(11): 116301. doi: 10.7498/aps.64.116301
Citation: Shi Yu, Bai Yang, Mo Li-Bin, Xiang Qing-Yun, Huang Ya-Li, Cao Jiang-Li. 2015: First-principles calculation for hydrogen-dop ed hematite, Acta Physica Sinica, null(11): 116301. doi: 10.7498/aps.64.116301

H掺杂α-Fe2O3的第一性原理研究?

First-principles calculation for hydrogen-dop ed hematite

  • 摘要: α?Fe2 O3是一种重要的磁性半导体材料,在电子器件中应用广泛,具有重要的研究意义。本文基于密度泛函理论,采用GGA+U方法,应用第一性原理对间隙H掺杂前后的六方相α-Fe2 O3的晶格常数、态密度、Bader电荷分布进行了计算分析。研究了U值对结果的影响,发现U =6 eV时,体相α-Fe2 O3的晶胞平衡体积、Fe原子磁矩、带隙值与实验值最符合。在选取合适U值后,第一性原理计算结果表明,H掺杂后,间隙H部分被氧化,其最近邻的Fe 和O部分被还原,H和O有一定程度的成键。在费米面附近,出现了新的杂化能级,杂化能级扩展了价带顶的宽度,同时导带底下移,引起带隙减小,表明H掺杂是一种有效的能带结构调控方法。
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出版历程
  • 刊出日期:  2015-06-15

H掺杂α-Fe2O3的第一性原理研究?

  • 北京科技大学,新材料技术研究院,北京 100083

摘要: α?Fe2 O3是一种重要的磁性半导体材料,在电子器件中应用广泛,具有重要的研究意义。本文基于密度泛函理论,采用GGA+U方法,应用第一性原理对间隙H掺杂前后的六方相α-Fe2 O3的晶格常数、态密度、Bader电荷分布进行了计算分析。研究了U值对结果的影响,发现U =6 eV时,体相α-Fe2 O3的晶胞平衡体积、Fe原子磁矩、带隙值与实验值最符合。在选取合适U值后,第一性原理计算结果表明,H掺杂后,间隙H部分被氧化,其最近邻的Fe 和O部分被还原,H和O有一定程度的成键。在费米面附近,出现了新的杂化能级,杂化能级扩展了价带顶的宽度,同时导带底下移,引起带隙减小,表明H掺杂是一种有效的能带结构调控方法。

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