Mn双掺间距对ZnO磁光性能的影响

采用自旋密度泛函理论(DFT)下的广义梯度近似(GGA)平面波超软赝势法构建了含氧空位以及不含氧空位的Mn双掺ZnO超胞模型,分析了电子自旋极化处理下两个磁性Mn离子之间的距离变化(分为沿c轴和沿垂直c轴方向变化)对ZnO的结构稳定性、磁性以及吸收光谱的影响。随着磁性离子距离逐渐增大,无氧空位掺杂体系ZnO超胞的形成能沿着c轴和垂直c轴都逐渐减小,而含氧空位掺杂体系ZnO超胞的形成能沿垂直c轴方向逐渐减小,沿c轴方向逐渐增大;含氧空位和不含氧空位ZnO体系的反铁磁性随着Mn-Mn间距增大而减弱,沿着c轴方向减弱更加明显,而且氧空位促进体系的反铁磁性减弱;不含氧空位组态沿c轴方向吸收光谱发生了红移现象,而沿垂直c轴方向吸收光谱发生了蓝移现象;但是含氧空位组态沿c轴和沿垂直c轴方向吸收光谱都发生了红移。