BaO中氮诱导的铁磁性

采用局域自旋密度近似的密度泛函理论，提出了在N掺杂NaCl型BaO中可能存在室温铁磁性。原始BaO是宽禁带半导体，然而N在非磁态下在费米能级诱导出大的态密度，这暗示在Stoner平均场模型内存在磁不稳定性。自旋极化计算表明N掺杂BaO是真正的半金属，其中N具有大的磁矩，主要局域在N原子周围，并且在O位也观察到小的极化。磁性的起源与电子结构相关联。BaO中N原子间的铁磁(FM)和反铁磁(AFM)耦合揭示掺杂N原子具有FM基态，并且在Heisenberg平均场理论内计算出的转变温度 ($T_{C}$) 理论化了N掺杂BaO中可能的室温FM。当掺杂发生在表面O位时，N也诱导铁磁性，并且其具有比体相N掺杂BaO更小的缺陷形成能。还将N掺杂BaO的磁性与Co掺杂BaO进行比较，我们认为N比Co在调控BaO磁性方面具有更大潜力。