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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 压力驱动下黄铜矿CuFeS?中n型和p型导电的可逆切换

    摘要： 在极少数银基半导体中新近观察到p型和n型导电性随温度变化的切换现象，这可能推动现代电子学中的奇妙应用。压力作为驱动自旋交叉和莫特相变等集体效应的有效外刺激，也有望在过渡金属基半导体中引发导电类型切换。本文报道了黄铜矿结构CuFeS?在结构相变过程中伴随压力驱动的显著p-n型导电性切换现象。当压力达到约8 GPa时，CuFeS?发生对称性破缺的相变（空间群从I-42d转变为I-4），同时伴随FeS?四面体体积显著收缩。该相变过程中还显现出Fe2?的高自旋态（S=2）向低自旋态（S=0）转变。与结构和电子转变相关的是，我们观察到了非金属化的半导体-半导体转变而非预期的压力致金属化。值得注意的是，光电流和霍尔系数测量均证实：CuFeS?在结构相变过程中发生了可逆的压力驱动p-n型导电性切换。X射线吸收近边谱（Cu/Fe K边）和全荧光产额X射线吸收谱（Fe K边）结果表明相变过程中铜铁间不存在阳离子电荷转移，高压相维持Cu2?Fe2?S2的价态分布。在过渡金属基半导体中观测到这种突变式压力驱动p-n型导电性切换，为开发新型压力响应开关器件开辟了道路。

    关键词： 高压、磁性半导体、CuFeS2、p-n开关、自旋交叉

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 晶体结构和3d杂质对拓扑材料Cd3As2电子结构的影响

    摘要： 本文对晶体结构以及Mn和Co替代Cd对拓扑材料Cd3As2电子结构的影响进行了理论研究。我们采用密度泛函理论计算了四方相和立方相Cd3As2，以及Cd3–xMnxAs2和Cd3–xCoxAs2晶体的能带结构和态密度。结果表明，立方相Cd3As2的能带结构与表征四方相的狄拉克半金属能带结构存在显著差异。研究还发现，当1/24的Cd原子被Co替代后，其3d电子态密度结构与磁性半导体Cd3–xMnxAs2的态密度相似，在费米能级处具有特征性极小值。而类似的Mn替代Cd情况下，d电子态密度则未出现此类极小值。

    关键词： 锰，密度泛函理论（DFT）计算，磁性半导体，拓扑材料，钴，Cd3As2，狄拉克半金属，能带结构，态密度（DOS）

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 贵金属掺杂金红石相TiO2磁性的第一性原理分析

    摘要： 从第一性原理分析表明，通过在钛位点依次掺杂银和金，可使非磁性TiO?具有磁性。然而，铂掺杂的TiO?仍保持磁惰性。研究还考察了掺杂原子邻近氧空位这一额外缺陷的影响。为量化掺杂效应，计算了每种结构的磁矩、吉布斯自由能及缺陷形成能。此外，针对两种掺杂元素的自旋-自旋相互作用研究表明，铁磁（FM）自旋有序体系比反铁磁（AFM）体系更稳定。这些理论计算结果将为选择银和金掺杂TiO?的化学合成方法提供依据。

    关键词： 磁性半导体，密度泛函理论，缺陷

    更新于2025-09-09 09:28:46