陕西省教育厅科研计划项目(11JK0912)
- 作品数：5 被引量：6H指数：2
- 相关作者：徐大庆童军李培咸刘树林张岩更多>>
- 相关机构：西安科技大学西安电子科技大学西安微电子技术研究所更多>>
- 发文基金：陕西省教育厅科研计划项目国防科技技术预先研究基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：理学更多>>
- 不同价态Mn掺杂InN电子结构、磁学和光学性质的第一性原理研究被引量：2
- 2018年
- 采用密度泛函理论体系下的广义梯度近似GGA+U平面波超软赝势方法,在构建了纤锌矿结构的InN超胞及三种不同有序占位Mn^(2+),Mn^(3+)价态分别掺杂InN超胞模型,并进行几何优化的基础上,计算了掺杂前后体系的电子结构、能量以及光学性质.计算结果表明:Mn掺杂后体系总能量和形成能降低,稳定性增加,并在费米能级附近引入自旋极化杂质带,体系具有明显的自旋极化现象.掺杂不同价态的Mn元素对体系电子结构和磁学性质产生了不同的影响.电子结构和磁性分析表明掺杂体系的磁性来源于p-d交换机制和双交换机制的共同作用,Mn^(3+)价态掺杂有利于掺杂体系的居里温度达到室温以上.与未掺杂InN相比,不同价态Mn元素掺杂后体系的静态介电函数显著增大,掺杂体系介电函数虚部和吸收光谱在低能区域出现了较强的新峰,分析认为这些新峰主要来自与费米能级附近自旋极化杂质带相关的跃迁.
- 徐大庆赵子涵李培咸王超张岩刘树林童军
- 关键词：电子结构光学性质
- 退火温度对GaN：Mn薄膜微结构、电学及磁学性能的影响被引量：1
- 2016年
- 通过Mn离子注入非故意掺杂GaN外延层制备了GaN:Mn薄膜,研究了退火温度对其微结构、电学和磁学性能的影响。结果表明:所有样品均呈现为单晶纤锌矿结构;离子注入产生的相关缺陷在GaN:Mn薄膜中引起了新的声子模,分析认为Mn替代Ga位后所产生的相关局域振动紧邻GaN的E_2^(high)峰;测量显示材料具有室温铁磁特性,并且磁化强度和电学特性随着退火温度而变化。实验分析结合模拟计算表明,微结构随退火温度的变化引起相应的Ga空位和N空位浓度的变化,使得主导材料磁性能的交换相互作用发生转换,从而使材料磁化强度随着退火温度而变化。
- 徐大庆李培咸娄永乐李妤晨
- 关键词：微结构铁磁性
- 热退火对Mn离子注入非故意掺杂GaN微结构、光学及磁学特性的影响
- 2014年
- 通过Mn离子注入非故意掺杂GaN外延层制备了GaN:Mn薄膜,并研究了退火温度对GaN:Mn薄膜的微结构、光学及磁学特性的影响.对不同退火温度处理后的GaN:Mn薄膜的拉曼谱测试显示,出现了由与离子注入相关的缺陷的局域振动(LV)和(Ga,Mn)N中Mn离子的LV引起的新的声子模.在GaN:Mn薄膜的光致发光谱中观察到位于2.16,2.53和2.92 eV处的三个新发光峰(带),其中位于2.16 eV处的新发光带不能排除来自Mn相关辐射复合的贡献.对GaN:Mn薄膜的霍尔测试显示,退火处理后样品表现出n型体材料特征.对GaN:Mn薄膜的振动样品磁强计测试显示,GaN:Mn薄膜具有室温铁磁性,其强弱受Mn相关杂质带中参与调节磁相互作用的空穴浓度的影响.
- 徐大庆张义门娄永乐童军
- 关键词：光致发光室温铁磁性退火
- 空位缺陷及Mg替位对纤锌矿(Ga,Mn)N电子结构和磁光性能的影响被引量：1
- 2016年
- 采用自旋密度泛函理论框架下的广义梯度近似(GGA+U)平面波超软赝势方法,构建了未掺杂纤锌矿GaN超胞、三种不同有序占位Mn双掺GaN,(Mn,Mg)共掺杂GaN以及存在空位缺陷的Mn掺杂GaN超胞模型,分别对所有模型的能带结构、电子态密度、能量以及光学性质进行了计算.计算结果表明:与纯的GaN相比,Mn掺杂GaN体系的体积略有增大,掺杂体系居里温度能够达到室温以上;随着双掺杂Mn-Mn间距的增大,体系总能量和形成能升高、稳定性下降、掺杂越难;(Mn,Mg)共掺杂并不能有效增大掺杂体系磁矩,也不能达到提高掺杂体系居里温度的作用;Ga空位缺陷和N空位缺陷的存在不利于Mn掺杂GaN形成稳定的铁磁有序.此外,Mn离子的掺入在费米能级附近引入自旋极化杂质带,正是由于费米能级附近自旋极化杂质带中不同电子态间的跃迁,介电函数虚部在0.6868eV附近、光吸收谱在1.25eV附近分别出现了一个较强的新峰.
- 徐大庆李培咸娄永乐岳改丽张超张岩刘宁庄杨波
- 关键词：第一性原理电子结构磁光性能
- Mn离子注入Mg掺杂GaN的微结构和光学特性研究被引量：2
- 2015年
- 通过Mn离子注入Mg掺杂GaN外延层制备了铁磁性GaN∶Mn薄膜,利用拉曼散射和光致发光谱研究了退火温度对薄膜微结构和光学特性的影响。拉曼谱测试显示由离子注入相关缺陷引起了新的声子模,分析认为Mn离子相关的局域振动(LVM)紧邻Ehigh2峰。光致发光谱观察到位于1.69,2.54和2.96eV的3个新的发光峰,分析认为2.96eV的发光峰来自MgGa-VN复合体深施主能级和Mg的浅受主能级之间的辐射复合跃迁,2.54eV的发光峰来自浅施主能级和深受主能级之间的辐射复合跃迁,对于位于1.69eV的新发光峰不排除来自MgGa-VN复合体深施主能级和Mn相关深受主能级之间辐射复合跃迁的贡献。
- 徐大庆张义门李培咸娄永乐刘树林童军
- 关键词：GAN离子注入拉曼散射光致发光
