磁性杂质在反铁磁晶格中的磁耦合和团簇化现象的研究

项目名称： 磁性杂质在反铁磁晶格中的磁耦合和团簇化现象的研究

项目编号： No.11174082

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 物理学I

项目作者： 赵宇军

作者单位： 华南理工大学

项目金额： 68万元

中文摘要： 在反铁磁体系中通过掺入非等价态的磁性杂质来实现宏观铁磁性，不仅在基础研究上有重大的理论意义，对拓展磁性半导体和多铁材料的实际应用也有重要的实践意义。本项目拟利用第一性原理计算对过渡金属磁性杂质在几种具有反铁磁晶格的闪锌矿结构的半导体（如MnTe等，磁性原子局域为四面体结构）和钙钛矿结构多铁材料（BiCoO3等，磁性原子局域为八面体结构）中的磁耦合和团簇化现象进行研究。同时对磁性杂质在钙钛矿多铁材料中的磁耦合作用展开相应的实验研究。通过与磁性杂质在相应的无磁性体系中相互作用的比较，了解反铁磁网络是否能增强磁性杂质之间的铁磁性关联，是否能帮助克服大多数磁性半导体中经常出现的团簇化现象。进一步分析和总结晶体结构和电子结构对磁耦合的影响，结合基于逾渗理论(percolation)的Monte Carlo模拟研究相关体系中实现宏观铁磁性对磁性杂质浓度的要求。

中文关键词： 磁性半导体；多铁材料；磁耦合；第一性原理计算；

英文摘要：

英文关键词： magnetic semiconductor；multiferroic material；magnetic coupling；first-principles calculation；