خواص مغناطيسي نانولوله(5,5) zno آلايش يافته و كپسوله شده با عناصر واسطه

Magnetic properties of (5,5) ZnO nanotubes encapsulated and doped by 3d Transition metals

در اين پژوهش خواص مغناطيسي نانولوله ZnO (5 ,5) آلايش يافته و كپسوله شده با عناصر واسطه ( Sc , Ti ، V , Cr , Mn , Fe , Co , Ni , Cu) با استفاده از رهيافت نظريه تابع چگالي و تقريب شيب تعميم يافته GGA توسط كد محاسباتي SIESTA مطالعه شده است ممان مغناطيسي عناصر واسطه براي آلايش هاي Sc تا Cr افزايش يافته و بيشينه مقدار را آلايش Mn نشان مي دهد در حاليكه با افزايش عدد اتمي از Fe به سمت Cu ممان مغناطيسي كاهش مي يابد. نتايج حاصل از اين تحقيق مي تواند جهت مطالعات تجربي آينده روي نيمرساناهاي مغناطيسي رقيق شده مفيد واقع گردد. با توجه به نتايج حاصله از اين پژوهش، نانولوله هاي ZnO آلايش يافته با عناصر واسطه، به عنوان كانديداي مناسب جهت كاربرد در قطعات اسپين ترونيكي پيشنهاد مي شود.

In this work, the magnetic properties of (5,5) ZnO nanotubes doped and encapsulated with 3d transition metal were studied based on spin polarised density functional theory using the generalized gradient approximation (GGA) with SIESTA code. The transition metal magnetic moment increases for Sc-, Ti-, V-, Cr-doped ZnONTs and reaches maximum for Mn-doped ZnONTs, and then decreases for Fe-, Co-, Ni- and Cu-doped ZnONTs successively. Our research can provide guidance for the experiment upon diluted magnetic semiconductors (DMSs) and systemic investigation in 3d transitional metals. We suggest that ZnO nanotubes doped by transition metals would have application potential as a spin polarised electron source for spintronic devices in the future.