【其他论文】具有点缺陷的钠掺杂 β-Ga₂O₃ 磁性机制的第一性原理计算

        由内蒙古工业大学的研究团队在学术期刊 Chemical Physics 发布了一篇名为First-principles calculations of magnetic mechanism of sodium-doped β-Ga₂O₃ with point defects（具有点缺陷的钠掺杂 β-Ga₂O₃ 磁性机制的第一性原理计算）的文章。

摘要

        当在真空环境下通过金属有机化学气相沉积法制备 β-Ga₂O₃ 时，不可避免地会产生氢间隙原子（H_i），而镓空位（V_Ga）在实验中难以实现。第一性原理计算可解决这一问题。本文采用密度泛函理论框架下的第一性原理方法，研究了镓空位与不同价态的 H_i 共存以及钠（Na）掺杂对 β-Ga₂O₃ 磁性的影响。研究发现，在掺杂体系中，阳离子空位附近的磁性主要由 O¹⁻ 离子的自旋极化产生，这些离子兼具施主和受主的双重性质。β-Ga₃₀NaHiO₄₈ (V_Ga³⁻/ V_Ga²⁻/ V_Ga¹⁻/ V_Ga⁰) 体系的磁矩分别为约 0、−1、0 和 1 μB。具有磁性的电荷态表现出短程有序的铁磁性。本文通过调控电荷态，为新型磁性器件的设计与制备提供了创新思路。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2026.113191