zns掺杂ag、fe的第一性原理研究

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。ZnS掺杂Ag、Fe的第一性原理研究　　【摘要】为研究闪锌矿结构ZnS掺杂Ag、Fe体系的电子结构和磁学性质，论文通过基于密度泛函理论的第一性原理计算方法计算了该掺杂体系的能带结构和自旋态密度。结果表明：ZnS掺杂Ag、Fe时的态密度在费米能级附近出现了一个杂质能级，Ag掺杂为p型掺杂，Fe掺杂为n型掺杂；过渡金属Fe掺杂ZnS时使ZnS的磁学性质得到改变。　　

2、【Abstract】InordertostudytheelectronicstructureandmagneticpropertiesofAgandFesystemsdopedintoZnSinthesphaleritestructure，thispapercalculatestheenergybandstructureandthespindensityofthedopingsystembythefirst-principlescalculationmethodbasedonthedensityfunctionaltheory.Ther

3、esultsshowthatthedensityofZnSdopedwithAgandFehasanimpuritylevelneartheFermilevel，Agdopingisp-typedoping，Fedopingisn-typedoping；transitionmetalFedopingintoZnSmakesthemagneticpropertiesofZnSchanged.　　【关键词】ZnS；第一性原理；掺杂；磁学性质　　【Keywords】ZnS；firstprinciple；doping；magneticprope

4、rties　　【中图分类号】F224-39【文献标志码】A为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。【文章编号】1673--0151-02　　1引言　　ZnS是一种重要的宽禁带Ⅱ-Ⅵ族本征半导体材料，在各个领域都有广泛的

5、用途和应用前景。但纯ZnS材料的带隙使其在一些领域中的应用受到了限制，因此，合理�皆�ZnS使其电子结构和性质得到改变，以适应不同领域的实际需求，具有广阔的应用前景。Bhargava等人[1]在1994年发现，ZnS晶体在掺杂Mn2+后具有很高的量子发光效率。Anuja等人研究了掺杂Cu的ZnS系统，发现了系统从纤锌矿到闪锌矿的相变等。　　本文研究了ZnS掺杂Ag、Fe的磁学性质和电子结构，主要基于第一性原理的计算方法进行计算，为半导体新材料的开发提供理论依据和实验指导。计算结果与实验结果较为符合。　　2理论模型与计算方法为了充分发挥“

6、教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　计算采用基于密度泛函理论的广义梯度近似修正方法[2-5]。采用超软赝势近似描述价电子与离子实之间的相互作用；交换相干函数用GGA/PBE[6]进行处理，在倒易的K空间中，通过平面波截止能量

7、的选择可以提高计算精度，同时运用快速傅立叶变化技术，在实空间和倒易空间之间，使能量、相互作用势等快速转换[7]。计算所用的模型为闪锌矿结构ZnS，其空间群为F-43M，晶格常数a=b=c=，α=β=γ=90°，为1×1×1超晶胞结构。选取Zn-3d104s2、S-3s23p4、Ag-3s23p1、Fe-2s22p3组态电子作为价电子，其他轨道电子看作芯电子来进行计算。基本参数设置为在倒易的K空间中，平面波截止能选取Ecut=，迭代过程中的收敛精度为×10-5电子伏特/原子，也即作用在每个原子上的力不大于/nm，内应力不大于，系统总能和电

8、荷密度在Brillouin区的积分计算采用Monkorst-Park方案，选取k网格点为5×5×2，保证了体系能量和构型在准完备的平面波基水平上收敛。其中一个Ag、Fe原子分别替代超晶胞中心的一个Zn原子，