从第一性原理计算得出掺碳SnO2中的意外磁性能

我们在广义梯度近似(GGA)中采用自旋极化密度泛函理论(DFT)计算来研究C掺杂SnO2(SnO2:C)块状和薄膜的电子结构和磁性。 我们的结果表明,单个取代的C(CO)不会感应磁性,而COCO对可以意外地激活SnO2块中的短程铁磁性。 固有缺陷O空位(VO)触发隔离的CO原子上的局部力矩,但不会增强CO原子之间的铁磁(FM)耦合。 当取代的CO原子位于SnO2薄膜表面时,系统表现出反铁磁(AFM)功能,这与实验观察不一致。 SnO2:C系统中这种磁性行为的多样性突出了电子相关性与局部化之间的微妙相互作用。 磁性能与固有缺陷VO和某些Sn + 4离子还原为Sn + 2作为可能的电荷补偿机制密切相关。