Fe 掺杂 III-V 半导体中的态密度：第一性原理研究

通过第一性原理超胞计算研究了 Fe 掺杂 III-V 半导体的电子结构。发现其电子结构基本与 Mn 掺杂者相同，除了 Fe 相较于 Mn 的额外电子占据多数自旋 $p$-$d$ 杂化反键态 ($t_{a,\uparrow}$) 或少数自旋 $e$ 态 ($e_{\downarrow}$)，且 Fe 的 $d$ 偏态密度重心高于 Mn。本计算表明当 $e_{\downarrow}$ 态开始被占据时出现铁磁性。$s$-$d$ 杂化导致的能带分裂远小于 $p$-$d$ 杂化所致者。这表明即便在 $n$ 型化合物中，$s,p$-$d$ 交换相互作用也不是 Fe 掺杂铁磁半导体高温铁磁性的原因。