3d过渡金属Co掺杂核壳结构硅纳米线的第一性原理研究
First-principles study of 3d transition metal Co doped core-shell silicon nanowires作者机构：湘潭大学材料与光电物理学院微纳能源材料与器件湖南省重点实验室湘潭411105 湘潭大学数学与计算科学学院科学工程计算与数值仿真湖南省重点实验室湘潭411105
出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期：2014年第63卷第16期
页 面：126-134页
核心收录：
学科分类：07[理学] 070203[理学-原子与分子物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0704[理学-天文学] 0702[理学-物理学]
基 金：国家自然科学基金(批准号:11374251,11101346) 湖南省教育厅科学研究基金(批准号:12K046,YB2011B029) 湖南省自然科学基金(批准号:12JJ9002)资助的课题~~
摘 要：基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了横截面为五边形和六边形的核壳结构硅纳米线的过渡金属Co原子替代掺杂.通过比较形成能发现,核心位置掺杂、壳层单链掺杂以及外壳层全替代掺杂的硅纳米线都具有稳定性,其中核心位置掺杂结构的稳定性最高.掺杂体系均呈现金属性,随着掺杂浓度的增加,电导通道数增加.Co原子掺杂的硅纳米线呈现铁磁性,具有磁矩.Bader电荷分析表明,电荷从Si原子转移至过渡金属Co原子.与自由态时过渡金属Co原子的磁矩相比,体系中Co原子的磁矩有所降低,这主要是由Co原子4s轨道向3d/4p轨道的电荷转移以及4s,3d,4p的上自旋电子转移至下自旋导致的.
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