Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料的制備和第一性原理研究的開題報(bào)告

Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料的制備和第一性原理研究的開題報(bào)告一、選題背景在信息技術(shù)和電子設(shè)備領(lǐng)域中，稀磁半導(dǎo)體材料具有重要的應(yīng)用。稀磁半導(dǎo)體材料在磁性、電學(xué)、光學(xué)等方面具有獨(dú)特的特性，可以制備出高性能自旋電子器件。其中，Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜和制備工藝難度大而備受關(guān)注。因此，研究Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料的制備和性質(zhì)具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。二、研究目的和意義本文旨在研究Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料的制備和性質(zhì)。研究目的如下：1.探究Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料的制備方法和工藝流程。2.分析Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料的物理特性和電子結(jié)構(gòu)，與一般半導(dǎo)體材料進(jìn)行比較。3.運(yùn)用第一性原理方法，研究Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料的電子結(jié)構(gòu)、磁性和光學(xué)性質(zhì)。4.為其在自旋電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。三、研究內(nèi)容和研究方法研究內(nèi)容：1.Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料制備及工藝流程研究。2.對Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)、物理特性和電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。3.運(yùn)用第一性原理研究Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)、磁性和光學(xué)性質(zhì)。4.探究Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料在自旋電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。研究方法：1.文獻(xiàn)調(diào)研法。通過查閱大量文獻(xiàn)資料，了解Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料的研究進(jìn)展。2.計(jì)算機(jī)模擬方法。利用第一性原理計(jì)算軟件（VASP等），對Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料的電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析。3.器材法。利用物理實(shí)驗(yàn)室的器材，制備Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料，對其進(jìn)行物性測試。四、預(yù)期結(jié)果1.研究出一種可行的Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料制備方法。2.分析出Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料的物理特性和電子結(jié)構(gòu)，為制備高性能自旋電子器件提供理論基礎(chǔ)。3.運(yùn)用第一性原理研究出Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料的電子結(jié)構(gòu)、磁性和光學(xué)性質(zhì)。4.探究Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料的應(yīng)用前景，為自旋電子學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展提供參考。五、進(jìn)度安排第一階段：研究Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料的制備方法和工藝流程，分析其物理特性和電子結(jié)構(gòu)。第二階段：利用第一性原理方法，研究Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料的電子結(jié)構(gòu)、磁性和光學(xué)性質(zhì)。第三階段：探究Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料在自旋電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。并行進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，對制備的Ⅲ-Ⅴ族稀磁半導(dǎo)體材料進(jìn)行物性測試。六、參考文獻(xiàn)1.Burkov,A.T.III-VDilutedMagneticSemiconductors:TheoryandExperiment(Springer-VerlagBerlinHeidelberg,2010).2.Jungwirth,T.,Sinova,J.,Ma?ek,J.,Ku?era,J.&MacDonald,A.H.Theoryofferromagnetic(III,Mn)Vsemiconductors.ReviewsofModernPhysics78,809-865(2006).3.Dietl,T.,Ohno,H.,Matsukura,F.,Cibert,J.&Ferrand,D.Zenermodeldescriptionofferromagnetisminzinc-blendemagneticsemiconductors.Science287,1019-1022(2000).4.Matsukura,F.,Tokura,Y.&Ohno,H.Controlofmagnetismbyelectricfields.NatureNanotechnology10,209-220(2015).5.Coe