GenMn(n≤8)团簇的电子结构与磁性的密度泛函理论研究

摘要

采用密度泛函理论下广义梯度近似方法,对Mn掺杂Ge基半导体团簇GenMn(n≤8)的结构与磁性进行了理论研究.结果表明:GenMn(n≤8)的最稳定构型与相应的Gen+1团簇相似.Mn掺杂后团簇的原子平均结合能与纯锗团簇比较近似;能量二次差分表明:Ge3Mn和Ge5 Mn团簇较相邻团簇表现出较高的稳定性;当n=l,3和6时,HMO-LUMO能隙较大,n=2时,能隙较小,说明GeMn、Ge3Mn和Ge6 Mn具有相对较好的化学稳定性,而Ge2Mn具有较高的化学活性.对GenMn(n≤8)团簇的磁性研究发现,除Ge8Mn的总磁矩为1μB外,其他团簇的总磁矩均为3μB,且团簇的磁性主要来源于Mn原子.