p 型氧化锌尖晶石：在透明导体和自旋电子学中的应用
材料科学
2015-04-28 v1 计算物理
摘要
我们报道了两种理论预测稳定的尖晶石化合物 ZnB2O4（其中 B = Ni 或 Cu）的电子和光学性质；这两种化合物此前尚未合成，因此我们将它们与先前研究过的 p 型 ZnCo2O4 尖晶石进行了比较。这些新材料表现出理想的自旋极化特性，适用于自旋电子学应用，并且在价带顶附近具有宽电导率极大值，有利于 p 型掺杂。我们表明，八面体配位 Zn 原子上的 3d 电子深埋于价带内，对材料的电子结构贡献不大，而 O 2p 和四面体配位 B 3d 电子在浅价态中广泛杂化，导致价带顶附近的曲率增加（即电子有效质量减小）。特别是，ZnCu2O4 在价带顶附近表现出高电导率，在 sigma = 2 x 10^4 S/cm 时，是此类材料中先前合成的化合物 ZnCo2O4 最大值的两倍。该材料在其所有最稳定结构中均表现出铁磁性，使其成为作为稀磁半导体进一步研究的良好候选者。
引用
@article{arxiv.1312.1728,
title = {p-Type Zinc Oxide Spinels: Application to Transparent Conductors and Spintronics},
author = {Maria Stoica and Cynthia S. Lo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1312.1728},
year = {2015}
}