第一行元素掺杂的CdS单层中的磁性能:密度泛函理论研究

时间:2024-05-13 01:41:52
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文件名称:第一行元素掺杂的CdS单层中的磁性能:密度泛函理论研究

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更新时间:2024-05-13 01:41:52

CdS; density functional theory; electronic

使用第一性原理计算,我们研究了非磁性(NM)原子X(X = B,C,N和O)掺杂的CdS单层的结构,电子和磁性。 对于B,C,N和O掺杂的系统,每个超级电池的总磁矩分别约为1.0、2.0、1.0和0.0 mu(B)。 随着X元素电负性的增加,局部磁矩趋于局部化,杂质态逐渐接近主体CdS的价带最大值。 我们发现,每个超级电池中一个S原子被B或C原子取代的CdS单层是半金属(HM),而每个超级电池中具有N原子的CdS单层是铁磁(FM)半导体。 至于单氧掺杂的情况,该系统仍然是半导体。 在每个超级电池中有两个S原子被X(= B,C和N)原子取代后,掺杂X的CdS系统表现出各种磁性基态。 由于双交换和超级交换之间的竞争,两掺CdS系统显示出NM和抗磁(AFM)行为,而两掺CdS系统显示出具有居里温度的HM铁磁性。 280K。然而,两N掺杂的CdS系统是具有弱AFM基态的半导体。 我们的研究表明,NM元素掺杂是调节CdS单层中磁和电子性能的有效途径。


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