مجله فصل مشترک ها، لایه های نازک و سیستم های با بعد کم

مطالعه اصول اولیه ویژگیهای ساختاری، الکترونی و مغناطیسی نانولوله های آلاییده شده ایندیوم فسفید با جایگزینی یونهای V، Mn و Ni بجای یون فسفید

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه ولیعصر رفسنجان، رفسنجان، ایران

2 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

چکیده

پایداری ساختاری، خواص الکترونیکی و مغناطیسی نانولوله آرمچر(5، 5) InP آلاییده شده با اتمهای وانادیم، منگنز و نیکل با استفاده از محاسبات اصول اول بررسی شده است. محاسبات توسط کد PWscf انجام شد. اتمهای وانادیم، منگنز و نیکل بجای اتمهای P در نانولوله InP جایگزین شدند. زوایای بهینه بین آنها و طول پیوند محاسبه شد. نتایج نشان می‌دهد که تغییرات ممان مغناطیسی با مقدار پیش‌بینی‌شده قانون هوند مطابقت دارد. نتایج نشان می‌دهد که نانولوله های InP آلاییده شده با منگنز، فلز فرومغناطیسی است، در حالی که نانولوله های InP آلاییه شده با نیکل، یک فلز غیر مغناطیسی است. بعلاوه، مهمتر از همه دوپینگ V در نانولوله های InP منجر به فرومغناطیس نیمه فلزی می شود. بنابراین نتایج حاضر پیش‌بینی می‌کنند که نانولوله InP آلاییده شده با V برای کاربردهای صنعتی، به ویژه در دستگاه‌های اسپینترونیک و نانومغناطیس‌ها مفید است. برای شناسایی پایدارترین پیکربندی، انرژی تشکیل بستگی و انرژی همبستگی برای همه ترکیبات محاسبه شد. در نهایت، نانولوله InP آلاییده شده با نیکل پایدارتر از سایرین بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

[1] K. Ikejiri, F.Ishizaka, K. Tomioka, T.Fukui, Nano Lett. 12 (2012) 4770.
[2] I.M. Tsidilkovski, in Electron Spectrum of Gapless Semiconductors, K. von Klitzing ed., Springer Series in Solid-State Sciences , Springer, New York, 1996.
[3] T. Jungwirth, J. Sinova, J. Masek, J. Kucera, A.H. MacDonald, Rev. Mod. Phys. 78 (2006) 809.
[4] I. Zutic, J. Fabian, S.D. Sarma, Rev. Mod. Phys. 76 (2004) 323.
[5] C. Sliwa, T. Dietl, Phys. Rev. B 78 (2008) 165205.
[6] D. Kitchen, A. Richardella, J.M. Tang, M.E. Flatte´ , A. Yazdani, Nature 442 (2006) 436.
[7] E. F. Schubert. Light Emitting Diodes. Cambridge University Press, 2003.
[8] T. Wang, X. Zeng, J. Wen, F. Pang, Z. Chen, Appl. Surf. Sci. 255 (2009) 7791.
[9] D. Bliss, Journal of the Japanese Crystal Growth Society, 27 (2000) 45.
[10] T. P. Pearsall, London: Great Britain, INSPEC, 2000.
[11] O. Wada, H. Hasegawa, Physics and Technology, New York: John Wiley & Sons, Inc., 1999.
[12] H. Liu, J. Liang, X. Liu, H. Jia, B. Xu, Mater. Lett. 82 (2012) 95.
[13] Y. Yu, Y. Zhao, H. Sun, Mater. Lett. 129 (2014) 31.
[14] R.N. Gayen, S. Hussain, R. Bhar, A.K. Pal, Vacuum 86 (2012) 1240.
[15] R.N. Gayen, S. Hussain, D. Ghosh, R. Bhar, A.K. Pal, J. Alloys Compd. 531 (2012) 34.
[16] R.N. Gayen, S.N. Das, S. Dalui, R. Paul, R. Bhar, A.K. Pal, Thin Solid Films 518 (2010) 3595.
[17] C. Tang , Y. Bando, Z. Liu, D. Golberg, Chemical Physics Letters 376 (2003) 676.
[18] J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77 (1996) 3865.
[19] P. Giannozzi, S. Baroni, N. Bonini, M. Calandra, R. Car, C. Cavazzoni, D. Ceresoli, G. L. Chiarotti, M. Cococcioni, I. Dabo and et. al, J. Phys: Cond. Mat. 21 (2009) 395502.
[20] H.J. Monkhorst, J.D. Pack, Phys. Rev. B 13 (1976) 5188
[21] G. Seifert, Th. Kohler, H. M. Urbassek, E. Hernandez, Th. Frauenheim, Phys. ReV. B 63 (2001) 193409.
[22] G. Garcia, P. Sanchez-Palencia, P. Palacios , P. Wahnon, Nanomaterials 10 (2020) 283.
[23] S. Roy, M. Springborg, J. Phys. Chem. C 113 (2009) 81.
[24] M.J. Mahmoodabadia, S.M. Baizaeeb, H. Saberib, M. Ansarian, Chinese Journal of Physics 58 (2019) 8.
[25] M. Khademi, S. M. Baizaee, Marziyeh Mohammadi, Journal of Superconductivity and Novel Magnetism 34 (2021) 749.
[26] G. Xiao, L.L. Wang, Q.Y. Rong, H.Q. Xu, W.Z. Xiao, Computational Materials 124 (2016) 98.
[27] T.P. Kaloni, J .Phys. Chem .C 118 (2014)25200.
[28] G.X. Chen, Y. Zhang, D.D. Wang, J.M. Zhang, K.W. Xu, Solid State Communications 151 (2011) 139.
[29] J.M. Zhang, H.H. Li, Y. Zhang, K.W. Xu, Physica E 43 (2011) 1249.
[30] T. Movlarooy, J.Magnetis and Mag Materials 441 (2017) 139.
مجله فصل مشترک ها، لایه های نازک و سیستم های با بعد کم
دوره 6، شماره 1 - شماره پیاپی 1
تیر 1401
صفحه 583-589