Materials Design on Transparent Ferromagnet Transition Metal Atom Doped ZnO Based on Ab Initio Calculations

基于从头算的透明铁磁体过渡金属原子掺杂ZnO材料设计

• 批准号: 12440089
• 负责人: KATAYAMA Hiroshi
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12440089/
• 关键词: Ab initio calculation; Transparent magnetic semiconductors; Valence control of Curie temperature; materials design; zinc oxide; Transition metal impurity; Spintronics; 酸化亜鉛; 物質設計; 透明強磁性体; スピントロニクス; ハーフメタル; 強磁性半導体; スピングラス; スピンFET; 磁性半導体; 抵抵

Based upon ab initio electronic structure calculation, we have proposed new valence control method for the low-resistive p-type transparent ZnO and materials design for the fabrication of transparent half-metallic ferromagnetism of 3d transition metal doped ZnO. We have proposed guideline to stabilize the ferromagnetic states based upon the total energy calculation of spin-glass state and ferromagnetic state with doping. Based upon the calculated data base for the doping dependence on transparent ferromagnets, we have designed new devices of photo-induced ferromagnetic semiconductors. We have also designed brain-type memory and brain-type processor for the application of semiconductor spintronics and new devices by using the spin-glass to ferromagnetic transition.

基于从头算的电子结构计算，我们提出了针对低抗性的P型透明ZnO和材料设计的新价控制方法，用于制造3D过渡金属掺杂的Zno的透明半金属铁磁。我们提出了基于旋转玻璃态和铁磁状态的总能量计算，稳定铁磁状态的指南。基于对透明铁磁体的掺杂依赖性的计算数据库，我们设计了光诱导的铁磁半导体的新设备。我们还设计了脑型记忆和脑型处理器，用于通过使用旋转玻璃对铁磁过渡的旋转玻璃应用半导体自旋和新设备的应用。

项目成果

T.Koyanagi, H.Harima, A.Yanase, H.Katayama-Yoshida: "Materials Design for the Fabrication Transparent Conducting Oxides of p-type Delafossite CuAlO_2 by Super-cell FLAPW Method"J.Phys.Chem.Solid.. (To be published).

T.Koyanagi、H.Harima、A.Yanase、H.Katayama-Yoshida：“通过超级电池 FLAPW 方法制造 p 型铜铁矿 CuAlO_2 透明导电氧化物的材料设计”J.Phys.Chem.Solid..（

H.Katayama-Yoshida, K.Sato: "Spin and Charge Control Method of Ternary II-VI and III-V Magnetic Semiconductors for Spintronics : Theory vs.Experiment[Invited Paper]"J.Phys.Chem.Solid.. (To be published). (2003)

H.Katayama-Yoshida、K.Sato：“用于自旋电子学的三元 II-VI 和 III-V 磁半导体的自旋和电荷控制方法：理论与实验[特邀论文]”J.Phys.Chem.Solid..（致

白井光雲, 吉田博: "第一原理分子動力学法(Osaka2000)の開発と応用"固体物理. 37. 521-525 (2002)

Koun Shirai，Hiroshi Yoshida：“第一原理分子动力学方法的开发和应用（Osaka2000）”固体物理 37. 521-525（2002）。

K.Sato, P.H.Dedeichs, H.Katayama-Yoshida: "Curie temperature of III-V diluted magnetic semiconductors calculated from first-principles"Europhysics Letters. (To be published).

K.Sato、P.H.Dedeichs、H.Katayama-Yoshida：“根据第一原理计算的 III-V 稀磁半导体的居里温度”欧洲物理学快报。

T.Yamamoto, H.Katayama-Yoshida: "Materials design for the fabrication of p-type ZnO by codoping method"Proc. ICPS, Springer Proceedings in Physics, 87, Eds. N.Miura and T.Ando. 1409-1410 (2001)

T.Yamamoto、H.Katayama-Yoshida：“通过共掺杂方法制造 p 型 ZnO 的材料设计”Proc。