Impact of Nd Doping on Electronic, Optical, and Magnetic Properties of ZnO: A GGA + U Study

自旋电子学 兴奋剂 材料科学 铁磁性 凝聚态物理 带隙 交换互动 磁性半导体 掺杂剂 费米能级 半导体 能级分裂 杂质 电子 超级交换 光电子学 化学 物理 量子力学 有机化学
作者
Qiao Wu,Gaihui Liu,Huihui Shi,Bohang Zhang,Jing Ning,Tingting Shao,Suqin Xue,Fuchun Zhang
出处
期刊:Molecules [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:28 (21): 7416-7416 被引量:9
标识
DOI:10.3390/molecules28217416
摘要

The electronic, optical, and magnetic properties of Nd-doped ZnO systems were calculated using the DFT/GGA + U method. According to the results, the Nd dopant causes lattice parameter expansion, negative formation energy, and bandgap narrowing, resulting in the formation of an N-type degenerate semiconductor. Overlapping of the generated impurity and Fermi levels results in a significant trap effect that prevents electron-hole recombination. The absorption spectrum demonstrates a redshift in the visible region, and the intensity increased, leading to enhanced photocatalytic performance. The Nd-doped ZnO system displays ferromagnetic, with FM coupling due to strong spd-f hybridization through magnetic exchange interaction between the Nd-4f state and O-2p, Zn-4s, and Zn-3p states. These findings imply that Nd-doped ZnO may be a promising material for DMS spintronic devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
2秒前
nnhhl完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
NexusExplorer应助七七采纳,获得10
2秒前
赘婿应助1230采纳,获得10
3秒前
黄焖鸡关注了科研通微信公众号
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
甘草三七完成签到,获得积分10
5秒前
向日葵完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
月白发布了新的文献求助10
7秒前
1中蓝发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
星辰大海应助yy采纳,获得10
8秒前
8秒前
tao发布了新的文献求助10
8秒前
危机的水之应助Rita采纳,获得30
9秒前
kangkang发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
兴奋晟睿发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
星辰大海应助lixinglei采纳,获得10
11秒前
危机的水之应助xiaochaoge采纳,获得10
11秒前
wz发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
may完成签到,获得积分10
13秒前
Terry发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
LL关闭了LL文献求助
13秒前
14秒前
我不吃牛肉完成签到,获得积分10
14秒前
Q97发布了新的文献求助10
16秒前
yimeitongzi完成签到,获得积分20
16秒前
kangkang完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Photothermal Science and Techniques 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7724608
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9277279
关于积分的说明 20121131
捐赠科研通 7301149
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3301490
关于科研通互助平台的介绍 2454911
邀请新用户注册赠送积分活动 2309169