CuドープアナターゼTiO<sub>2</sub>の強磁性:第一原理計算研究

PAN Fengchun; LIN Xueling; CHEN Huanming; GUO Yueru; WANG Xuming

文献

J-GLOBAL ID：201802238331622311 整理番号：18A2161634

CuドープアナターゼTiO₂の強磁性:第一原理計算研究

Ferromagnetism of Cu-doped anatase TiO₂: the first-principles calculation study

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資料名：
巻： 57 号： 10 ページ： 103002.1-103002.5 発行年： 2018年10月
JST資料番号： G0520B ISSN： 0021-4922 CODEN： JJAPB6 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

CuドープアナターゼTiO₂の電子構造と磁気特性を,密度汎関数理論(DFT)に基づく第一原理計算によって研究した。計算結果により,1つのCu置換Ti(Cu@Ti)欠陥は,1μ_Bの全磁気モーメントを導入することができ,そしてそれは,主に,ドープCu原子および6つの隣接酸素原子上に分布した。群論と一致して,5倍のCu-3dエネルギー準位は,6つの隣接する酸素原子によって形成された八面体結晶場の下で,1つの3倍のt_2g軌道と1つの2つのe_g軌道に分割された。e_g軌道の非対称電子占有は磁気モーメントを発生させる。このような2つのCu@Ti欠陥間の磁気結合は強磁性であり,反強磁性のものと比較した強磁性エネルギーの過剰分は149meVである。この大きなエネルギー差は,Cu@Ti欠陥間の強磁性結合が室温でも安定であることを意味する。強磁性の起源は二重交換モデルを用いて説明できる。(翻訳著者抄録)

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酸化物結晶の磁性

引用文献 (53件)：

M. Venkatesan, C. B. Fitzgerald, and J. M. D. Coey, Nature 430, 630 (2004).
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B. Roul, M. K. Raipalke, T. N. Bhat, M. Kumar, A. T. Kalghatgi, S. B. Krupanidhi, N. Kumar, and A. Sundaresan, Appl. Phys. Lett. 99, 162512 (2011).
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P. Kumar, P. Kumar, A. Kumar, I. Sulania, F. Chand, and K. Asokan, RSC Adv. 7, 9160 (2017).

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CuドープアナターゼTiO2の強磁性:第一原理計算研究

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