3C-SiC电子结构和磁性的第一性原理计算  

First-principles Calculation of Electronic Structures and Magnetic Properties in 3C-SiC

作　　者：林龙[1,2,3] 李先宏[1] 张波[1] 张战营[1] 张志华[2] 陶华龙[2] 何明 

机构地区：[1]河南理工大学材料科学与工程学院,环境友好型无机材料河南省高校(河南省)重点实验室培育基地,河南焦作454000 [2]大连交通大学材料科学与工程学院,辽宁大连116028 [3]河南理工大学数学与信息科学学院,河南焦作454003

出　　处：《硅酸盐学报》2016年第11期1668-1673,共6页Journal of The Chinese Ceramic Society

基　　金：国家自然科学基金(51172065)资助项目

摘　　要：采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,分别计算了Si空位、单个Al、Al与Si空位共掺杂3C-Si C的电子结构和磁性。结果表明:本征3C-Si C没有磁性,单一的Al掺杂对其磁性的改进也没有影响,但可以通过Si空位的引入产生自旋极化。在A1和Si空位共掺杂3C-Si C的结构中,Si空位近邻的C原子的自旋向上与自旋向下的态密度图明显不对称,主要是由与Si空位近邻的C-2p轨道的自旋极化引起的。The electronic structures and magnetic properties of 3C-SiC with different doping amounts of A1 and Si vacancies were investigated via the first-principle plane wave pseudo-potential method based on the density functional theory. The calculated results show that the intrinsic 3C-SiC is nonmagnetic, single A1 dopant has no effect on the improvement of magnetic properties, and the Si vacancy dopant can induce the spin-polarization. In A1 and Si vacancies co-doped 3C-SiC, C atoms neighbor Si vacancy spin up and down the spin state density diagram of asymmetry, which is located on the C-2p orbital adjacent Si vacancy.

关 键 词：稀磁半导体 电子结构 磁性 第一性原理 3C-碳化硅 

分 类 号：TB333[一般工业技术—材料科学与工程]