基于第一性原理的Gd掺杂ZnO电子结构与吸收光谱研究

人工晶体学报 ›› 2018, Vol. 47 ›› Issue (7): 1457-1462.

基于第一性原理的Gd掺杂ZnO电子结构与吸收光谱研究

李聪;张冰;孙霄霄;姜宏伟

牡丹江师范学院物理系,黑龙江省超硬材料重点实验室,牡丹江 157011

出版日期:2018-07-15 发布日期:2021-01-20
基金资助:
黑龙江省教育厅备案项目(1352MSYYB001)

First-principles Study on the Electronic Structure and Absorption Spectrum of Gd Doped ZnO

LI Cong;ZHANG Bing;SUN Xiao-xiao;JIANG Hong-wei

Online:2018-07-15 Published:2021-01-20

摘要/Abstract

摘要： 采用密度泛函理论下的平面波赝势方法,建立了未掺杂ZnO和两种Gd掺杂浓度的ZnO模型.结构优化后,对各个模型的电子结构、态密度及吸收光谱进行了计算,其中Gd掺杂模型分别采用电子自旋极化与电子非自旋极化两种处理方式.结果表明:电子非自旋极化条件下,Gd掺杂在ZnO禁带中引入杂质能级,ZnO带隙变宽,导致相应的吸收光谱发生蓝移;考虑电子自旋极化时,Gd掺杂后的体系具有铁磁性,自旋电子在无序磁畴贡献的局部磁场内发生自旋能级分裂,使得带隙变窄,相应吸收光谱发生红移.

中图分类号:

O481.1

李聪;张冰;孙霄霄;姜宏伟. 基于第一性原理的Gd掺杂ZnO电子结构与吸收光谱研究[J]. 人工晶体学报, 2018, 47(7): 1457-1462.

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