Gd,Si/Ge掺杂GaN 材料的自旋极化和磁相互作用量子机理研究

项目名称： Gd,Si/Ge掺杂GaN 材料的自旋极化和磁相互作用量子机理研究

项目编号： No.11174048

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 邢怀中

作者单位： 东华大学

项目金额： 46万元

中文摘要： (Gd,Si)掺杂 GaN稀磁 半导体实现室温铁磁性和GaN的 d0铁磁性是近几年发现的新现象，引起了自旋电子学研究领域的极大关注。本项目拟采用第一性原理平面波方法结合GGA+U,LSDA的近似，通过总能的计算，获得掺杂C、Si、Ge和O、以及Ga空位等缺陷对GaGdN和GaN结构的影响。基于电子态的分布，探索C、Si、Ge 和Ｏ、以及Ga空位等缺陷诱导的铁磁性耦合机理及铁磁性演化的规律。针对调制掺杂体系中巨自旋极化和高磁性离子浓度等独特性能与材料自旋性质的关系,考虑缺陷之间的关联和自旋极化的耦合作用，揭示体系磁性的起源，解释非磁性元素掺杂诱导自旋极化的新现象,澄清高磁矩、高磁化强度和室温铁磁性机理的争论。本项目的完成对认识和理解非磁性元素掺杂新现象，促进自旋电子学的发展具有重要的科学意义。

中文关键词： GaGdN:Si/C/Ge；自旋极化；铁磁相互作用；do 铁磁性；

英文摘要：

英文关键词： GaGdN:Si/C/Ge；spin polarization；ferromagnetic interaction；d0 ferromagnetism；