过渡元素掺杂Fe3O4(001)表面磁电性能的理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，计算Fe3O4，Fe3O4（001）表面以及过渡元素掺杂表面的电子结构和磁性。结果表明Fe3O4的半金属性主要来源于B位Fe离子，并且Fe的3d轨道发生强烈自旋极化；比较（001）表面不同终端A和B终端的表面能和电子结构，得出两种终端稳定性存在差异且A终端较稳定同时表现半金属性；由过渡元素V、Cr、Mn、Co、Cu和Zn取代Fe3O4（001）表面A终端A位Fe进行掺杂，形成的6种新表面结构都保持了半金属性。对比它们的表面能和磁矩，Mn掺杂的表面结构最稳定并且磁矩明显增大