掺杂PbPdO2自旋零带隙半导体的庞电致电阻和高温铁磁性起源：第一性原理和蒙特卡罗研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

61574037

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

黄志高

完成单位：

福建师范大学

中文关键词：

自旋零带隙半导体; 掺杂PbPdO2; 第一性原理计算; 蒙特卡罗模拟;

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2016-01-01

结束日期：

2019-12-31

中文摘要：

掺杂PbPdO2自旋零带隙半导体最引人注目的特性是庞电致电阻（CER）、巨磁电阻（GMR）和高温铁磁性等，这些优异的特性使其在自旋电子器件、新能源材料等方面呈现出新的物理现象和新的应用。本项目基于第一性原理计算和Monte Carlo 模拟，在微观磁相互作用与宏观磁特性比较的基础上，拟开展PbPd1-xTMxO2（TM 为3d过渡金属离子）零带隙半导体以及存在缺陷态（如O、Pd 和Pb空位和间隙位）下的形成能、电子结构和磁性的计算；引入局域性和巡游性电荷转移来分析键合作用、双交换、超交换和RKKY相互作用等磁性耦合机制，重点探索掺杂自旋零带隙半导体的微结构形成条件和高温铁磁性起源，并在此基础上设计出2-3种居里温度超过室温的新体系；研究外加电流（电压）、磁场、应力和离子掺杂如何调制带隙和费米能级，并以载流子浓度及势垒高度变化为基础建立解释CER和GMR效应的物理机制。