C掺杂BN磁性的第一性原理计算

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非磁性离子掺杂的稀磁半导体近年来成为凝聚态物理磁学研究的热点问题之一。本文使用VASP软件包的第一性原理计算对C掺杂六角、菱方、立方和纤锌矿BN体系的电子结构和磁学性质进行了计算与分析。计算结果表明:C掺杂六角BN和菱方BN中,替代B和N的C原子2p轨道的电子具有局域性,一个替代的C原子可以产生1.0μB的磁矩,磁矩主要来源于掺杂的C原子的2p轨道及其次近邻的B(N)原子的2p轨道,两个替代C原子磁矩间的耦合是反铁磁的;C掺杂立方BN和纤锌矿BN的基态是非磁性的,在C掺杂立方BN和纤锌矿BN中,替代的C原子2p轨道的电子具有巡游性,因此C原子2p轨道是自旋非极化的。
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