钙钛矿氧化物半导体-半金属转变的第一性原理研究

项目名称： 钙钛矿氧化物半导体-半金属转变的第一性原理研究

项目编号： No.21403185

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 王静

作者单位： 燕山大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 半金属材料在自旋电子学领域占据重要地位。然而，目前半金属材料并未能产业化，限制其实际应用的关键问题是半金属的室温不稳定性。钙钛矿过渡金属氧化物结构简单，物理化学性质丰富，其中许多半导体化合物具有超过室温的居里温度。此外，由于交换劈裂作用的存在，钙钛矿半导体两个自旋方向的带隙大小存在差异。因此，可以通过诱导窄带隙被电子占据，在单一自旋方向改变电子的传导性质，最终实现半导体-半金属转变。基于该设想，本课题利用第一性原理不同的近似方法(GGA,GGA+U,HSE杂化泛函)，模拟高压、电子掺杂等改性方法，对半导体的电子结构进行计算和设计，最终实现电子的极化输运，并且得到的半金属化合物很可能保持母体的高居里温度，具有室温应用的潜能。

中文关键词： 半金属；能带结构；电子关联；密度泛函理论；半导体

英文摘要： Half metal is highly desired in spintronics. However, the limitation for the application of half metal is its unstability under room-temperatu re. The crystal structure of pervoskite transition metal oxides is simple and their physical and chemical proper

英文关键词： half metal；band structure modification；electron correlation；density functional theory；semiconductor