Mn掺杂InP(111)-In极化面电子结构与磁性的第一性原理研究

本文利用密度泛函的广义梯度近似研究了Mn掺杂InP(111)-In极化面的电子结构与磁学性质。研究结果表明,随着Mn原子的掺杂位置靠近In极化面,Mn原子掺杂的形成能逐渐降低。并且所有Mn掺杂表面模型均表现出稀磁半导体特征。其原因主要在于费米能级附近的Mn-3d自旋态密度具有不对称性。通过对Mn不同掺杂位置的电子态密度、费米能级及Mn原子氧化态的对比分析发现,Mn原子的表面掺杂引起了In极化面的表面原子重构。通过对形成能与净磁矩的分析发现,所有掺杂在表面层的Mn原子的氧化态都是Mn^2+。另外,随着Mn原子掺杂位置上移,费米能级向低能级方向移动,表面体系表现出明显的的P型半导体特征。