过渡金属掺杂sno2的电子结构与磁性

采用密度泛函理论及赝势平面波方法,对未掺杂sno2以及过渡金属v、cr、mn掺杂sno2的超原胞体系进行了几何优化,计算了晶格常数、电子结构与磁学性质.结果表明,6.25%与12.5%两种掺杂浓度时,体系的电子自旋和磁学性质没有发生很大的变化;相对于未掺杂sno2,过渡金属掺杂后sno2中o原子有向过渡金属移动的趋势,并使得o与掺杂金属之间键长变短;在v和cr掺杂后,sno2具有半金属性质,而mn掺杂sno2没有发现上述性质.6.25%与12.5%的杂质浓度对自旋和磁矩影响不大,掺杂产生的磁矩主要来自于过渡金属3d电子态,且磁矩的大小与过渡金属的电子排布有关.v、cr、mn掺杂sno2后的总磁矩分别为0.94μb、2.02μb、3.00μb.磁矩主要来源于过渡金属3d轨道的自旋极化,当o原子出现负磁矩的时候,还有很小一部分磁矩来源于临近过渡金属的sn原子.