稀磁半导体缺陷氧化态和浓度对磁性的影响

高性能的稀磁半导体材料是广为关注的电子自旋学的基石，而晶体缺陷对稀磁半导体材料的物性（其几何结构，电子结构，和磁性结构）有着极为重要的作用。本项目是一项理论计算研究，拟结合稀磁半导体材料样品的实验室制备条件，通过第一原理理论来计算各种本征缺陷形成能，并利用缺陷浓度，费米能级，和载流子浓度之间的自洽来计算这些物理量。这样可以确定在给定制备条件下的晶体缺陷浓度，及其氧化态，得到缺陷能级的电荷占据情况。并在此基础上继续用第一原理理论来研究稀磁半导体的相应电子结构和磁性结构。最后利用晶体对称性，缺陷的浓度，和氧化态，与铁磁性的关系，归纳和总结出对稀磁半导体材料有指导意义的实用性规律，使稀磁材料的研发进入理性设计阶段，加速自旋电子器件的开发。