پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 41 |
| تعداد شمارهها | 1,138 |
| تعداد مقالات | 9,757 |
| تعداد مشاهده مقاله | 17,854,889 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 12,469,810 |
بررسی خواص ساختاری و الکترونی و مغناطیسی نانولولهی ایندیم فسفید آلاییده با کروم، کبالت، مس و روی براساس نظریه تابعی چگالی | ||
| فصلنامه علمی اپتوالکترونیک | ||
| دوره 5، شماره 1 - شماره پیاپی 12، اسفند 1401، صفحه 53-62 اصل مقاله (481.33 K) | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/jphys.2023.67792.1141 | ||
| نویسندگان | ||
| خدارحم قندی1؛ سید مهدی بیضایی* 2 | ||
| 1دانش آموختهی دکتری، گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه ولیعصر(عج)، رفسنجان، ایران | ||
| 2دانشیار، گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه ولیعصر(عج)، رفسنجان، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش به بررسی ویژگیهای ساختاری، خواص الکترونیکی و مغناطیسی نانولولهی ایندیم فسفید (5، 5) آلاییده با کروم،کبالت، مس و روی با استفاده از محاسبات اصول اول پرداخته شده است. محاسبات توسط کد PWscf با استفاده از تئوری تابعی چگالی انجام شد. فلزات کروم،کبالت، مس و روی با موقعیت فسفید در این نانولوله جایگزین شدهاند. زوایای بهینه بین آنها و طول پیوند محاسبه شد. نتایج نشان می دهد که یک اعوجاج ساختاری در اطراف ناخالصی های کروم و کبالت، وجود دارد و همچنین نشان میدهد که تغییرات گشتاور مغناطیسی با مقدار پیشبینیشده قانون هوند مطابقت دارد. مشاهدات نشان میدهد که نانولولهی ایندیم فسفید آلاییده با کروم و کبالت، فلز فرومغناطیسی است، در حالی که نانولولهی ایندیم فسفید آلاییده با مس و روی، یک فلز غیر مغناطیسی است. نتایج حاضر پیشبینی میکنند که که نانولولهی ایندیم فسفید آلاییده با کروم،کبالت، برای کاربردهای صنعتی در نانو مغناطیسها مفید هستند. برای شناسایی پایدارترین پیکربندی، انرژی بستگی و انرژی همدوستی برای همه ترکیبات محاسبه شد. در نهایت نانولولهی ایندیم فسفید (5، 5) آلایده با کروم،کبالت پایدارتر از سایرین بود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| "نانولوله؛ ایندیم فسفید؛ خواص ساختاری؛ تئوری تابعی چگالی؛ نانومغناطیسها" | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigating the structural and electronic and magnetic properties of indium phosphide nanotube doped with Cr, Co, Cu and Zn using density functional theory | ||
| نویسندگان [English] | ||
| khodarahm ghandi1؛ Seyyed Mahdy Baizaee2 | ||
| 1Department of Physics, Vali-e-Asr University of Rafsanjan, Rafsanjan, Iran | ||
| 2Department of Physics,Vali-e-Asr University of Rafsanjan | ||
| چکیده [English] | ||
| In this research, the structural features, electronic and magnetic properties of armchair (5, 5) indium phosphide nanotube doped with Cr, Co, Cu and Zn have been investigated using first principles calculations. Calculations were performed by the PWscf code using a density functional theory. The metals Cr, Co, Cu and Zn were replaced by P atomic position in this nanotube. The optimal angles between them and the bond length were calculated. The calculations illustrate that there is a structural distortion around Cr and Co impurities, and also show that the magnetic moments are consistent with the predicted value of Hund’s rule. Furthermore, the observations revealed that the indium phosphide nanotube doped with Cr and Co is a ferromagnetic metal, while the indium phosphide nanotube doped with Cu and Zn is a non-magnetic metal. The present results predict that indium phosphide nanotubes doped with Cr and Co are useful for industrial applications in Nano magnets. To identify the most stable configuration, the binding energy and the cohesive energy were calculated for all compounds. Finally, our results show that the InP nanotube doped with Cobalt is more stable than others | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| "Nanotube, Indium phosphide, the structural properties, density functional theory, Nano magnets" | ||
| مراجع | ||
|
[1] Ikejiri K, Ishizaka F, Tomioka K, Fukui T. Bidirectional growth of indium phosphide nanowires. Nano Lett. 2012;12(9):4770–4.
[2] Wolf SA, Awschalom DD, Buhrman RA, Daughton JM, von Molnár VS, Roukes ML, Chtchelkanova AY, Treger DM. Spintronics: a spin-based electronics vision for the future. science. 2001 Nov 16;294(5546):1488-95.
[3] Doped C, Cr G, Gan D, Medvedeva JE, Delley B, Newman N, et al. Role of embedded clustering in dilute magnetic semiconductors: Cr doped GaN. APS [Internet] 2005 Dec 16 [cited 2023 Apr 4];95(25).
[4] Cui XY, Delley B, Freeman AJ, Stampfl C. Magnetic metastability in tetrahedrally bonded magnetic III-nitride semiconductors. Phys Rev Lett. 2006; 97(1):7–10.
[5] Picozzi S, Shishidou T, Freeman AJ, Delley B. First-principles prediction of half - metallic ferromagnetic semiconductors: V- and Cr-doped BeTe. Phys Rev B - Condens Matter Mater Phys. 2003 Apr 16;67(16).
[6] Du X, Li Q, Su H, Yang J. Electronic and magnetic properties of V-doped anatase Ti O2 from first principles. Phys Rev B - Condens Matter Mater Phys. 2006;74(23).
[7] Litvinov V I, Dugaev V K. Ferromagnetism in magnetically doped III-V semiconductors. Phys Rev Lett. 2001 Jun 11;86(24):5593–6.
[8] Luo X, Martin RM. Jahn-Teller distortion and ferromagnetism in the dilute magnetic semiconductors GaAs:Mn and cubic GaN:Mn. Phys Rev B - Condens Matter Mater Phys. 2005 Jul 15;72(3).
[9] Schilfgaarde M van, Mryasov ON. Anomalous exchange interactions in III-V dilute magnetic semiconductors. Phys Rev B - Condens Matter Mater Phys. 2001;63(23).
[10] Seong MJ, Alawadhi H, Miotkowski I, Ramdas AK, Miotkowska S. Raman electron paramagnetic resonance in Zn1-xCoxTe and Cd1-xCoxTe. Phys Rev B - Condens Matter Mater Phys. 2001;63(12):1252081–7.
[11] McNorton RD, Schuler TM, MacLaren JM, Stern RA. Systematic trends of first-principles electronic structure computations of Zn1-x Ax B diluted magnetic semiconductors. Phys Rev B - Condens Matter Mater Phys. 2008 Aug 26;78(7).
[12] Jungwirth T, Sinova J, Mašek J, Kučera J, MacDonald AH. Theory of ferromagnetic (III,Mn)V semiconductors. Rev Mod Phys. 2006;78(3):809–64.
[13] Śliwa C, Dietl T. Electron-hole contribution to the apparent s-d exchange interaction in III-V dilute magnetic semiconductors. Phys Rev B - Condens Matter Mater Phys. 2008 Oct 28;78(16).
[14] Žutić I, Fabian J, Sarma S Das. Spintronics: Fundamentals and applications. Rev Mod Phys. 2004 Apr;76(2):323–410.
[15] Zhou S, Potzger K, Von Borany J, Grötzschel R, Skorupa W, Helm M, et al. Crystallographically oriented Co and Ni nanocrystals inside ZnO formed by ion implantation and postannealing. Phys Rev B - Condens Matter Mater Phys. 2008 Jan 24;77(3).
[16] Chou H, Lin CP, Huang JCA, Hsu HS. Magnetic coupling and electric conduction in oxide diluted magnetic semiconductors. Phys Rev B - Condens Matter Mater Phys. 2008 Jun 25;77(24).
[17] Kitchen D, Richardella A, Tang JM, Flatté ME, Yazdani A. Atom-by-atom substitution of Mn in GaAs and visualization of their hole-mediated interactions. Nat 2006 4427101 [Internet] 2006 Jul 27 [cited 2023 Apr 30];442(7101):436–9
[18] Wang Y, Yang X, He TC, Gao Y, Demir H V, Sun XW, et al. Near resonant and nonresonant third-order optical nonlinearities of colloidal InP/ZnS quantum dots. aip.scitation.org [Internet] 2013 Jan 14 [cited 2023 Apr 5];102(2):3321.
[19] Xuyong Yang C, Zhao D, Swee Leck K, Tiam Tan S, Xin Tang Y, Zhao J, et al. Full visible range covering InP/ZnS nanocrystals with high photometric performance and their application to white quantum dot light‐emitting Diodes. Wiley Online Libr [Internet] 2012 Aug 8 [cited 2023 Apr 5];24(30):4180–5.
[20] Wada O (Osamu), Hasegawa H (Hideki). InP-based materials and devices : physics and technology. 1999;592.
[21] Wang T, Zeng X, Wen J, Pang F, Chen Z. Characteristics of photoluminescence and Raman spectra of InP doped silica fiber. Appl Surf Sci. 2009 Jun 15;255(17):7791–3.
[22] Bliss D. Recent Highlights of Bulk Indium Phosphide (InP) Crystal Growth in the USA: Compound (< Special Issue> Bulk Crystals for Human Activity in the New Millennium). J Japanese Assoc Cryst Growth [Internet] 2000 [cited 2023 Apr 5];27(2):45–7.
[23] Tian S, Wei Z, Li Y, Zhao H, Fang X, Tang J, et al. Surface state and optical property of sulfur passivated InP. Mater Sci Semicond Process [Internet] 2014;17:33–7.
[24] Zhao H, Shahrjerdi D, Zhu F, Kim HS, Ok I, Zhang M, et al. Inversion-type InP MOSFETs with EOT of 21 Å using atomic layer deposited Al2 O3 gate dielectric. Electrochem Solid-State Lett [Internet] 2008 Jun 11 [cited 2023 Apr 5];11(8):H233.
[25] Sridaran S, Chavan A, Dutta P. Carrier transport properties of Al∕CdS∕GaSb structures. Appl Phys Lett [Internet] 2006 Oct 5 [cited 2023 Apr 5];89(14):142116.
[26] Tang C, Bando Y, Liu Z, Golberg D. Synthesis and structure of InP nanowires and nanotubes. Chem Phys Lett. 2003;376(5–6):676–82.
[27] Perdew JP, Burke K, Ernzerhof M. Generalized gradient approximation made simple. Phys Rev Lett. 1996;77(18):3865–8.
[28] Chandiramouli R. Band structure and transport studies on InP nanotube – A first-principles investigation. Superlattices Microstruct [Internet] 2015 Jul;83:193–209.
[29] Monkhorst HJ, Pack JD. Special points for Brillouin-zone integrations. Phys Rev B. 1976;13(12):5188–92.
[30] Mahmoodabadi MJJ, Baizaee SMM, Saberi H, Ansarian M. Structural, electronic and magnetic properties of aluminium phosphide nanotube doped by cobalt, nickel and manganese. Chinese J Phys [Internet] 2019 Apr;58(December 2018):8–17.
[31] García G, Sánchez-Palencia P, Palacios P, Wahnón P. Transition metal-hyperdoped InP semiconductors as efficient solar absorber materials. Nanomaterials. 2020;10(2):5–8.
[32] Roy S, Springborg M. Structural and electronic properties of indium phosphide nanotubes. J Phys Chem C. 2009;113(1):81–6.
[33] Khademi M, Baizaee SM, Mohammadi M. Structural, Electronic, and Magnetic Properties of 3d Transition Metal–Doped BP Nanotubes by First Principle Calculations. J Supercond Nov Magn. 2021;34(3):749–61.
[34] Kaloni TP. Tuning the structural, electronic, and magnetic properties of germanene by the adsorption of 3d transition metal atoms. J Phys Chem C. 2014;118(43):25200–8.
[35] Malek A, Movlarooy T, Pilehrood SH. Ground-State Magnetic Phase in Transition-Metal-Doped Boron Nitride Nanosheet with (5,0) Chirality. IEEE Magn Lett. 2019;10:1.
[36] Movlarooy T. Transition metals doped and encapsulated ZnO nanotubes: Good materials for the spintronic applications. J Magn Magn Mater [Internet] 2017;441:139–48.
[37] Zhang JM, Li HH, Zhang Y, Xu KW. Structural, electronic and magnetic properties of the 3d transition-metal-doped AlN nanotubes. Phys E Low-Dimensional Syst Nanostructures [Internet] 2011;43(6):1249–54. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 188 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 223 |
||