王敏娣
,
毋志民
,
胡爱元
,
崔玉亭
,
徐建
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.04.024
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法,结合局域自旋密度近似和 Hubbard U 修正,对不同Co离子自旋态下及Ga掺杂LaCoO3的超晶胞体系进行了几何结构优化,计算并分析了它们的电子结构。结果表明,当Co离子处于低自旋态时,LaCo O 3为非磁绝缘性的绝缘体；当 Co 离子被激发到中间自旋态时,由于强烈的p-d轨道杂化作用,LaCo O 3转变成一个有磁性的半金属体；当Co离子处于高自旋态时,体系呈现金属铁磁性,磁矩由中间自旋态的0．91μB 增大到高自旋态的2．2μB。Ga掺杂后,体系的Co3d态电子和 Ga4p态电子以及 O2p 态电子在费米能级附近发生p-d轨道杂化,引入杂质带,形成受主能级,使体系的导电能力增强,体系呈现半金属铁磁性,其净磁矩为4．01μB。
关键词:
Ga掺杂LaCoO3
,
Co3+自旋态
,
电子结构
,
第一性原理
