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自旋轨道耦合作用的等效磁场
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作者 冯玉芳 张瑜瑜 《物理与工程》 2024年第1期62-66,共5页
自旋与电荷一样,是电子的固有属性,电子的周期性轨道运动产生的磁场与电子的自旋磁矩相互作用,这种磁相互作用就是自旋轨道相互作用。在原子物理学中,这种自旋轨道作用会影响原子光谱的精细结构,然而教材中缺少自旋轨道耦合作用在二维... 自旋与电荷一样,是电子的固有属性,电子的周期性轨道运动产生的磁场与电子的自旋磁矩相互作用,这种磁相互作用就是自旋轨道相互作用。在原子物理学中,这种自旋轨道作用会影响原子光谱的精细结构,然而教材中缺少自旋轨道耦合作用在二维半导体材料中的微观描述。本文将引入Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合作用的哈密顿量,研究单电子在无外场下二维平面内运动,讨论一种或者两种自旋轨道耦合的哈密顿量表示。通过自旋与等效磁场耦合的塞曼能量表示,本文计算了本征态下不同自旋轨道耦合作用下的等效磁场,从而有助于探索二维半导体材料中不同自旋轨道耦合作用下的物理特性。 展开更多
关键词 自旋轨道耦合 等效磁场 塞曼能量
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非血红素铁(Ⅲ)活化氧分子反应的自旋轨道耦合和零场分裂(英文) 被引量:1
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作者 吕玲玲 王小芳 +3 位作者 朱元成 刘新文 袁焜 王永成 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1673-1680,共8页
采用密度泛函理论对原儿茶酚3,4-双加氧酶(3,4-PCD)活化O2分子的反应机理进行了探讨.初始复合物,六重态61的超快形成主要归因于电子交换诱导系间穿越(EISC),Fedz2:O2π*(z)是主要的交换通道,在Fe―O键长为0.2487nm处,交换重叠积分Sij=&l... 采用密度泛函理论对原儿茶酚3,4-双加氧酶(3,4-PCD)活化O2分子的反应机理进行了探讨.初始复合物,六重态61的超快形成主要归因于电子交换诱导系间穿越(EISC),Fedz2:O2π*(z)是主要的交换通道,在Fe―O键长为0.2487nm处,交换重叠积分Sij=<dz2α|π*(z)β〉=0.3758.从六重态61形成四重态中间体41,有两种效应共存,即电子交换耦合作用和自旋轨道耦合(SOC)作用,且相互竞争.计算结果表明,自旋轨道耦合(SOC)作用起主导因素(SOC=353.16cm-1).至于O―O键的解离主要取决于儿茶酚(PCA)最高占据分子轨道(HOMO)的电子转移,非血红素酶的铁中心仅承担PCA向O2电子转移的缓冲作用. 展开更多
关键词 原儿茶酚3 4-双加氧酶 自旋轨道耦合 零场分裂 反应机理
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含Rashba自旋轨道耦合效应的非均匀量子线的极化输运性质 被引量:4
3
作者 徐中辉 肖贤波 《江西理工大学学报》 CAS 2012年第3期81-85,共5页
采用递归格林函数法研究了含Rashba自旋轨道耦合(spin-orbit coupling,SOC)的窄-宽-窄形量子线的自旋极化输运性质.同时考虑了体系的结构和不同Rashba子带的混合对电子输运性质的影响,结果表明当电子的入射能量处在结构引起的Fano共振点... 采用递归格林函数法研究了含Rashba自旋轨道耦合(spin-orbit coupling,SOC)的窄-宽-窄形量子线的自旋极化输运性质.同时考虑了体系的结构和不同Rashba子带的混合对电子输运性质的影响,结果表明当电子的入射能量处在结构引起的Fano共振点时,能在出射端电极得到极化率较大的自旋极化电流,而且其大小可由自旋轨道耦合强度及系统的结构参数共同调节.这些效应说明所研究的体系也许能用来设计自旋过滤器件. 展开更多
关键词 量子线 自旋极化输运 自旋轨道耦合
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自旋轨道耦合与磁场对电子透射率的影响 被引量:1
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作者 杨玉峰 羊红光 白志明 《河北师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2007年第4期463-468,共6页
研究了铁磁体-半导体-铁磁体(F/S/F)准一维系统中电子的透射率.得到如下结论:1)改变作用在2铁磁体上磁场方向角ρ和θ,电子透射率在满足ρ+θ=(2n+1)π时最小,ρ+θ=2nπ时最大(其中n=1,2,3,…).2)δ势垒起到了延迟电子共振隧穿峰到来... 研究了铁磁体-半导体-铁磁体(F/S/F)准一维系统中电子的透射率.得到如下结论:1)改变作用在2铁磁体上磁场方向角ρ和θ,电子透射率在满足ρ+θ=(2n+1)π时最小,ρ+θ=2nπ时最大(其中n=1,2,3,…).2)δ势垒起到了延迟电子共振隧穿峰到来的作用.3)改变半导体中电子的Rashba自旋轨道耦合常数α会使电子透射产生非周期性共振隧穿现象,并且随着a值的增大相邻共振隧穿峰的间距有增大的趋势.4)半导体长度的改变虽然不会使相邻共振隧穿峰的间距改变,但会使共振隧穿峰值发生变化. 展开更多
关键词 自旋轨道耦合 透射率 Δ势 共振隧穿
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介观物理的粒子自旋轨道耦合和量子几何相位 被引量:5
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作者 李华钟 《物理学进展》 CSCD 北大核心 1999年第4期386-408,共23页
本文较系统地但并非全面地讨论粒子的自旋轨道耦合。从基本概念到在介观物理的一些应用,特别着重讨论了自旋轨道耦合和量子几何相位的关系,也从作者的观点评论现代文献的一些有关问题和概述作者及其研究合作者的一些工作。本文讨论很... 本文较系统地但并非全面地讨论粒子的自旋轨道耦合。从基本概念到在介观物理的一些应用,特别着重讨论了自旋轨道耦合和量子几何相位的关系,也从作者的观点评论现代文献的一些有关问题和概述作者及其研究合作者的一些工作。本文讨论很大部分内容并不局限在介观尺度,而是相当普通的,可供物理各个领域研究参考。 展开更多
关键词 介观物理 自旋轨道耦合 量子几何相位 粒子
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纳米环中基于自旋轨道耦合的自旋过滤效应 被引量:1
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作者 方明 白絮芳 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期525-528,共4页
理论研究纳米尺度半导体量子环中的电子自旋极化输运现象。量子环的每个臂上生长一个半导体量子点,其中存在Rashba自旋轨道耦合相互作用。在外加磁通的联合作用下,流过体系的自旋朝上和朝下的电子将获得不同的相位,从而发生不同的干涉... 理论研究纳米尺度半导体量子环中的电子自旋极化输运现象。量子环的每个臂上生长一个半导体量子点,其中存在Rashba自旋轨道耦合相互作用。在外加磁通的联合作用下,流过体系的自旋朝上和朝下的电子将获得不同的相位,从而发生不同的干涉效应。在适当调控体系参数的情况下,只能有一种自旋取向的电子通过,即发生了自旋过滤效应。此结构能在现有的实验条件下实现,并有望能得到实际的应用。 展开更多
关键词 纳米环 Rashba自旋轨道耦合作用 自旋过滤
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在Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合相互作用下二端双通道中的局域自旋极化研究
7
作者 刘艳丽 迟锋 《渤海大学学报(自然科学版)》 CAS 2009年第1期52-55,共4页
研究二端双通道结构中同时存在Rashba和Dresselhaus两种自旋轨道耦合相互作用情况下的电子局域自旋极化。本结构中所产生的局域自旋极化是由量子干涉效应和自旋轨道耦合共同导致的,因此可以通过调节结构参数和门电压的大小来改变局域自... 研究二端双通道结构中同时存在Rashba和Dresselhaus两种自旋轨道耦合相互作用情况下的电子局域自旋极化。本结构中所产生的局域自旋极化是由量子干涉效应和自旋轨道耦合共同导致的,因此可以通过调节结构参数和门电压的大小来改变局域自旋极化的大小。在适当选取某些参数的情况下,局域自旋极化可以达到0.33,可以用于自旋过滤器和信息储存器件。 展开更多
关键词 局域自旋极化 RASHBA自旋轨道耦合 Dresselhaus自旋轨道耦合
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强自旋轨道耦合化合物Sr_(2-x)La_xIrO_4的掺杂和拉曼谱学
8
作者 刘胜利 厉建峥 +4 位作者 程杰 王海云 李永涛 张红光 李兴鳌 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第20期335-342,共8页
利用固相反应法成功制备了Sr_(2-x)La_xIrO_4系列掺杂样品,并详细研究了样品晶体结构随掺杂的演变.拉曼散射峰向高频移动和X射线衍射谱的结构精修数据发现随着掺杂量的增加,c轴晶格常数减小,顶角Ir—O1键键长随之减小,表明掺杂导致晶格... 利用固相反应法成功制备了Sr_(2-x)La_xIrO_4系列掺杂样品,并详细研究了样品晶体结构随掺杂的演变.拉曼散射峰向高频移动和X射线衍射谱的结构精修数据发现随着掺杂量的增加,c轴晶格常数减小,顶角Ir—O1键键长随之减小,表明掺杂导致晶格收缩,而且IrO_6八面体畸变程度减弱.变温拉曼散射谱显示随着温度降低也出现蓝移现象,且与顶角氧相关的拉曼振动模式的蓝移在110 K附近出现明显跳变,表明在该温度附近出现了结构变化和磁性质转变. 展开更多
关键词 自旋轨道耦合 拉曼光谱 晶体结构
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弱Dresselhaus自旋轨道耦合量子线电导(英文)
9
作者 段子刚 付喜 周光辉 《湖南师范大学自然科学学报》 CAS 北大核心 2010年第2期43-47,共5页
在有效质量自由电子近似下,用散射矩阵方法计算了两端非绝热连接正常导体电极的弱D resselhaus自旋轨道耦合量子线的自旋电导.结果表明,由于Dresselhaus自旋轨道耦合作用,系统量子化电导平台在子带边缘呈振荡特性,并依赖于自旋轨道耦合... 在有效质量自由电子近似下,用散射矩阵方法计算了两端非绝热连接正常导体电极的弱D resselhaus自旋轨道耦合量子线的自旋电导.结果表明,由于Dresselhaus自旋轨道耦合作用,系统量子化电导平台在子带边缘呈振荡特性,并依赖于自旋轨道耦合强度与电极中的传播通道数以及量子线长度. 展开更多
关键词 量子线 Dresselhaus自旋轨道耦合 量子化电导
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自旋轨道耦合效应及其应用研究
10
作者 杨军 戴斌飞 李霞 《大学物理》 北大核心 2011年第8期9-12,共4页
讨论了自旋轨道耦合效应的物理起源,介绍了两种不同性质的自旋轨道耦合效应,具体研究了磁性隧道结中自旋轨道耦合效应对电导的影响.
关键词 自旋轨道耦合 自旋 Rashba效应 Dressalhaus效应 磁性隧道结
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具有自旋轨道耦合的冷原子费米气中的拓扑超流和FFLO超流
11
作者 王俊 高先龙 《浙江师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2015年第2期129-132,共4页
研究了具有自旋轨道耦合的冷原子费米气在外磁场作用下的物理性质.通过自洽求解Bogoliubove-de Gennes方程,发现了在不同磁场强度和粒子填充数下,体系分别存在拓扑超流态和Fulde-Ferrell-LarkinOvchinnikov超流态.当体系处于拓扑超流态... 研究了具有自旋轨道耦合的冷原子费米气在外磁场作用下的物理性质.通过自洽求解Bogoliubove-de Gennes方程,发现了在不同磁场强度和粒子填充数下,体系分别存在拓扑超流态和Fulde-Ferrell-LarkinOvchinnikov超流态.当体系处于拓扑超流态时,存在零能Majorana费米子. 展开更多
关键词 自旋轨道耦合 拓扑超流 Majorana费米子 FFLO超流
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Rashba自旋轨道耦合下宽量子线中的自旋流 被引量:1
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作者 付喜 《湖南科技学院学报》 2009年第8期42-44,共3页
利用硬壁限制势下Rashba自旋轨道耦合量子线波函数以及一个自旋流定义来计算宽量子线中的自旋流密度,得到了两个非零线自旋流密度分量及一个净自旋流密度,发现随着量子线通道数及Rashba自旋轨道耦合作用的增加以上三个自旋流密度会随之... 利用硬壁限制势下Rashba自旋轨道耦合量子线波函数以及一个自旋流定义来计算宽量子线中的自旋流密度,得到了两个非零线自旋流密度分量及一个净自旋流密度,发现随着量子线通道数及Rashba自旋轨道耦合作用的增加以上三个自旋流密度会随之增强,此外利用自旋流产生的可被检测电场可提供一个对自旋流进行检测和调控的方法。 展开更多
关键词 量子线 RA shba自旋轨道耦合 持续自旋
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共心双环势阱中自旋轨道耦合作用玻色爱因斯坦凝聚体的基态研究
13
作者 陈光平 《现代电子技术》 北大核心 2015年第9期135-137,140,共4页
研究了共心双环势阱中,自旋轨道耦合下的玻色爱因斯坦凝聚体的基态结构,发现随着自旋轨道耦合的变化,耦合系统呈现出丰富的基态结构。仅在一个方向加入自旋轨道耦合并随之增大时,系统基态密度呈现不均匀的角相分离分布,其相图显示它们... 研究了共心双环势阱中,自旋轨道耦合下的玻色爱因斯坦凝聚体的基态结构,发现随着自旋轨道耦合的变化,耦合系统呈现出丰富的基态结构。仅在一个方向加入自旋轨道耦合并随之增大时,系统基态密度呈现不均匀的角相分离分布,其相图显示它们仍然为驻波态;随着另一个垂直方向自旋轨道耦合强度的引入并逐渐增大到与原来方向相同,形成各向同性自旋轨道耦合时,系统基态密度逐渐形成均匀角相分离分布,从相位图中研究发现,各向同性自旋轨道耦合作用使系统基态产生了大量涡旋。 展开更多
关键词 自旋轨道耦合 玻色-爱因斯坦凝聚 共心双环势阱 基态
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简谐势+四次势阱中两组分自旋轨道耦合旋转玻色爱因斯坦凝聚体
14
作者 陈光平 《新疆师范大学学报(自然科学版)》 2015年第1期1-4,105,共4页
采用中心差分和虚时演化数值实验方法研究了简谐势+四次势阱中自旋轨道耦合作用下的两分量旋转玻色爱因斯坦凝聚体。发现自旋轨道作用强度和原子种间相互作用对系统基态结构有着重要的影响,原子种间相互作用强度的增加可使系统从相混合... 采用中心差分和虚时演化数值实验方法研究了简谐势+四次势阱中自旋轨道耦合作用下的两分量旋转玻色爱因斯坦凝聚体。发现自旋轨道作用强度和原子种间相互作用对系统基态结构有着重要的影响,原子种间相互作用强度的增加可使系统从相混合变化成相分离;而自旋轨道耦合作用强度的增加,可使系统从相分离的状态变化成相混合,并产生涡旋、形成分块边界。 展开更多
关键词 自旋轨道耦合 玻色-爱因斯坦凝聚 两分量 简谐势+四次势 基态
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自旋轨道耦合因子对多重态能级次序的影响
15
作者 蔡昭蕴 《百色学院学报》 2002年第6期35-38,共4页
利用微扰论方法计算出两个价电子自旋轨道相互作用的能级精细结构 ,对给定电子组态 ,经过LS耦合所形成的多重态能级的讨论 ,得出能级次序是由耦合因子A(LS)决定 ,并对He原子 1S2P态能级次序作了说明。
关键词 自旋轨道耦合 电子组态 精细结构 多重态
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非均匀磁场下不同自旋轨道耦合相互作用对高自旋系统热纠缠的影响 被引量:3
16
作者 张雪敏 秦猛 +1 位作者 王必利 刘翠翠 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期75-79,共5页
采用纠缠的度量方法negativity研究了非均匀磁场条件下不同方向自旋轨道耦合相互作用对自旋为1的Heisenberg XX系统热纠缠的影响。研究发现高温时纠缠会随着Dzialoshinskii-Moriya(DM)相互作用的增加而增大,但是低温时,纠缠随DM相互作... 采用纠缠的度量方法negativity研究了非均匀磁场条件下不同方向自旋轨道耦合相互作用对自旋为1的Heisenberg XX系统热纠缠的影响。研究发现高温时纠缠会随着Dzialoshinskii-Moriya(DM)相互作用的增加而增大,但是低温时,纠缠随DM相互作用的增加会出现起伏变化。x方向DM相互作用的纠缠一般较z方向DM相互作用的纠缠强,但是在一定条件下,z方向的纠缠也会高于x方向的纠缠,从而可以通过调节DM相互作用的方向等控制和生成纠缠、研究还发现可以利用纠缠关于磁场的对称性质以及纠缠的突变性来实现量子逻辑门、 展开更多
关键词 量子光学 NEGATIVITY 自旋系统 自旋轨道耦合相互作用
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基于自旋轨道耦合效应的能带分裂机理
17
作者 郝正同 《绵阳师范学院学报》 2012年第5期25-27,共3页
从理论上导出了自旋与p轨道耦合效应使能带分裂的具体表达式,阐明了能带分裂的物理机理,讨论了自旋轨道耦合效应使价带顶分裂后能带结构的特征。其结果有助于更深刻的理解自旋轨道耦合引起能带分裂的机理,对研究半导体光学选择定择、输... 从理论上导出了自旋与p轨道耦合效应使能带分裂的具体表达式,阐明了能带分裂的物理机理,讨论了自旋轨道耦合效应使价带顶分裂后能带结构的特征。其结果有助于更深刻的理解自旋轨道耦合引起能带分裂的机理,对研究半导体光学选择定择、输运性质及应变量子阱中能带的分裂也提供了重要的理论基础。 展开更多
关键词 自旋轨道耦合 能带分裂 自旋轨道哈密顿量
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自旋轨道耦合量子气体中的一些新进展 被引量:5
18
作者 施婷婷 汪六九 +1 位作者 王璟琨 张威 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期149-174,共26页
随着人造规范势和自旋轨道耦合在冷原子体系中的实现,对这类效应的研究成为了冷原子物理研究的热门方向之一.冷原子系统具有丰富的可操控性,因此不仅可以作为优秀的量子模拟平台来研究其他领域中有意义的模型和问题,还基于体系自身的特... 随着人造规范势和自旋轨道耦合在冷原子体系中的实现,对这类效应的研究成为了冷原子物理研究的热门方向之一.冷原子系统具有丰富的可操控性,因此不仅可以作为优秀的量子模拟平台来研究其他领域中有意义的模型和问题,还基于体系自身的特点衍生出了一系列新颖的问题和方向.本文将以综述的形式介绍具有自旋轨道耦合的超冷原子系统中的一些新研究进展,重点关注该体系中特有的物理要素,如耗散、新颖的相互作用形式、大自旋和长程相互作用对系统性质的影响.这些研究进展可以为理解自旋轨道耦合效应提供新的启示和思路. 展开更多
关键词 自旋轨道耦合 超辐射 拓扑态 超固体 自旋体系
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半导体中自旋轨道耦合及自旋霍尔效应 被引量:4
19
作者 常凯 杨文 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2008年第3期236-262,共27页
本文主要评述和介绍半导体微结构中自旋轨道耦合的研究和最近的研究进展。我们细致地讨论了半导体微结构中自旋轨道耦合的物理起源和窄带隙半导体量子阱中的自旋霍尔效应。我们发现目前国际上广泛采用的线性Rashba模型在较大的电子平面... 本文主要评述和介绍半导体微结构中自旋轨道耦合的研究和最近的研究进展。我们细致地讨论了半导体微结构中自旋轨道耦合的物理起源和窄带隙半导体量子阱中的自旋霍尔效应。我们发现目前国际上广泛采用的线性Rashba模型在较大的电子平面波矢处失效:即自旋轨道耦合导致的能带自旋劈裂不再随电子波矢的增加而增加,而是开始下降,即出现强烈的非线性行为。这种非线性的行为起源于导带和价带间耦合的减弱。这种非线性行为还会导致电子的D’yakonov-Perel’自旋弛豫速率在较高能量处下降,与线性模型的结果完全相反。在此基础上,我们构造统一描述电子和空穴自旋霍尔效应的理论框架。我们的方法可以非微扰地计入自旋轨道耦合对本征自旋霍尔效应的影响。我们将此方法应用于强自旋轨道耦合的情形,即窄带隙CdHgTe/CdTe半导体量子阱。我们发现调节外电场或量子阱的阱宽可以作为导致量子相变和本征自旋霍尔效应的开关。我们的工作可能会为区别和实验验证本征自旋霍尔效应提供物理基础。 展开更多
关键词 半导体 自旋轨道耦合 自旋弛豫 自旋霍尔效应
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5d过渡金属原子掺杂六方氮化铝单层的磁性及自旋轨道耦合效应:可能存在的二维长程磁有序 被引量:1
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作者 杨明宇 杨倩 +4 位作者 张勃 张旭 蔡颂 薛玉龙 周铁戈 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期60-67,共8页
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了5d过渡金属原子(Hf,Ta,W,Re,Os,Ir,Pt,Au和Hg)取代六方氮化铝单层中的Al原子的几何结构、电子结构、磁性性质、铁磁态与反铁磁态能量差(EFM-EAFM)以及自旋轨道耦合效应导致的磁各向异性... 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了5d过渡金属原子(Hf,Ta,W,Re,Os,Ir,Pt,Au和Hg)取代六方氮化铝单层中的Al原子的几何结构、电子结构、磁性性质、铁磁态与反铁磁态能量差(EFM-EAFM)以及自旋轨道耦合效应导致的磁各向异性.研究发现Hg掺杂的体系中,5d金属原子和最邻近的N原子的键长最大,平均值为2.093?,之后依次是Au,Hf,Pt,Ta和Ir.态密度结果显示掺杂体系的禁带中出现明显的杂质能级,给出了掺杂体系的总磁矩以及自旋密度的分布.对于EFM-EAFM,Hf,Re,Pt和Au四种原子的掺杂在4×8超胞中到达最大值,分别为-187.2563,286.2320,-48.0637和-61.7889 meV.磁各向异性结果中,Re掺杂的磁各向异性最大,达到11.622 meV.结合以上结果,我们预测5d过渡金属原子掺杂六方氮化铝单层可能存在二维长程磁有序. 展开更多
关键词 六方氮化铝单层 第一性原理计算 密度泛函理论 自旋轨道耦合效应
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