GaN纳米线中缺陷-杂质复合体诱导的长程铁磁性
材料科学
2015-11-09 v1
摘要
本研究采用GGA+U近似，研究了掺杂Gd和点缺陷的纤锌矿（0001）GaN纳米线的结构、电子和磁性性质。我们发现，与N空位（VN）相比，Ga空位（VGa）表现出更低的形成能。Gd的存在导致了点缺陷的进一步稳定，且VGa诱导的额外正电荷可以在纳米线中稳定环境铁磁性（FM）。电子结构分析表明，VGa在带隙中引入了附加能级，由于Ga和N原子的p态与Gd的d和f态的杂化，导致了铁磁耦合。在Gd-VGa复合体存在下获得了76.4meV的铁磁交换耦合能，因此GaN纳米线中的FM主要由阳离子空位-稀土复合缺陷决定。另一方面，引入额外电子载流子的VN无助于增加铁磁交换能。
引用
@article{arxiv.1511.01991,
title = {Defect-impurity complex induced long-range ferromagnetism in GaN nanowires},
author = {Assa Aravindh S and Iman S Roqan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.01991},
year = {2015}
}