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氮掺杂（1120）ZnO薄膜磁性质研究

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李明标, 张天羡, 史力斌. 2011: 氮掺杂（1120）ZnO薄膜磁性质研究, 物理学报, 60(9): 623-629.
引用本文: 李明标, 张天羡, 史力斌. 2011: 氮掺杂（1120）ZnO薄膜磁性质研究, 物理学报, 60(9): 623-629.
shu
2011: Magnetic properties of N-doped（11■0） ZnO thin films, Acta Physica Sinica, 60(9): 623-629.
Citation: 2011: Magnetic properties of N-doped（11■0） ZnO thin films, Acta Physica Sinica, 60(9): 623-629.
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氮掺杂（1120）ZnO薄膜磁性质研究

  • 渤海大学数理学院,锦州,121013

Magnetic properties of N-doped（11■0） ZnO thin films

  • 摘要: 采用基于密度泛函理论（DFT）和局域密度近似（LDA）的第一性原理分析了氮掺杂（1120）ZnO薄膜的磁性质.首先,研究了一个N原子掺杂ZnO薄膜的磁性质,结果表明N2p,O2p和Zn3d发生自发自旋极化.其次,研究了二个N原子掺杂ZnO薄膜的磁性质,9个不同几何结构的计算结果表明N原子之间具有FM耦合稳定性,而且具体分析了N掺杂ZnO铁磁稳定性的产生原因.最后,讨论了氮掺杂ZnO磁交换系数和居里温度.计算结果表明N掺杂（1120）ZnO薄膜具有弱铁磁性.
    Abstract: By using the first principles method based on the density function theory （DFT） and the local density approximation （LDA）, we study the ferromagnetic properties in N-doped（11 20） ZnO thin films. Magnetic properties in one-N-doped ZnO are investigated. The spontaneous spin polarization comes from N 2p, O 2p and Zn 3d. Magnetic properties in two-N-doped ZnO are also investigated. The calculated results show that ferromagnetism （FM） coupling between N atoms is more energetically favorable for nine geometrically distinct configurations. The origin of the FM state in N-doped ZnO is also discussed by analyzing the coupling of N levels. Finally, the magnetic exchange coefficient and the Curie temperature are discussed. The result indicates that N-doped ZnO thin films show weak FM properties.
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出版历程
  • 刊出日期:  2011-09-30

氮掺杂（1120）ZnO薄膜磁性质研究

  • 渤海大学数理学院,锦州,121013

摘要: 采用基于密度泛函理论（DFT）和局域密度近似（LDA）的第一性原理分析了氮掺杂（1120）ZnO薄膜的磁性质.首先,研究了一个N原子掺杂ZnO薄膜的磁性质,结果表明N2p,O2p和Zn3d发生自发自旋极化.其次,研究了二个N原子掺杂ZnO薄膜的磁性质,9个不同几何结构的计算结果表明N原子之间具有FM耦合稳定性,而且具体分析了N掺杂ZnO铁磁稳定性的产生原因.最后,讨论了氮掺杂ZnO磁交换系数和居里温度.计算结果表明N掺杂（1120）ZnO薄膜具有弱铁磁性.

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