磁性原子掺杂的超晶格材料[GeTe/Sb制造技术

本发明专利技术公开了一种磁性原子掺杂的超晶格材料[GeTe/Sb

【技术实现步骤摘要】
磁性原子掺杂的超晶格材料[GeTe/Sb2Te3]n晶体结构模型的构建方法
本专利技术属于拓扑绝缘材料
，更具体地，涉及一种磁性原子掺杂的超晶格材料[GeTe/Sb2Te3]n晶体结构模型的构建方法，该构建方法可通过磁性原子掺杂调控超晶格材料[GeTe/Sb2Te3]n拓扑绝缘性能。
技术介绍
拓扑绝缘材料这一新型物质态的发现，使得人们在量子计算的实现上看到了新的方向。拓扑绝缘体不能与传统的绝缘体和半导体产生热作用，但经研究发现拓扑超导体材料在产生能隙后发现了由Majorana费米子组成的表面态，为实现拓扑量子计算提供了新的方向。目前对第三代拓扑绝缘体材料Sb2Te3、Bi2Te3等已经有许多相关研究，由于这类材料的六层周期结构，使得其表面态的狄拉克锥能够在实验和理论上都得到观测和证明，这一系列材料的研究对于拓扑绝缘体的发展有着重要作用。超晶格薄膜材料作为一种由两种不同的半导体材料薄层依次交替生长所得到的材料，可以通过实验操作来控制各材料的膜层厚度以此来调节材料特性，2012年，萨百晟等人对在超晶格薄膜材料[GeTe/Sb本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性原子掺杂的超晶格材料[GeTe/Sb

【技术特征摘要】
1.一种磁性原子掺杂的超晶格材料[GeTe/Sb2Te3]n晶体结构模型的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，建立超晶格材料[GeTe/Sb2Te3]n表面结构；
第二步，选择表面结构进行磁性原子掺杂，建立磁性原子掺杂的超晶格材料[GeTe/Sb2Te3]n表面模型；
第三步，对磁性原子掺杂的超晶格材料[GeTe/Sb2Te3]n模型进行结构优化及静态自洽计算；
第四步，计算得到磁性原子掺杂后的表面能带图及未掺杂时的纯净超晶格材料表面能带图；
第五步，对比分析得到磁性原子掺杂后超晶格材料GeTe/Sb2Te3表面能带结构的变化，确定磁性原子掺杂对材料拓扑绝缘性能的影响。


2.根据权利要求1所述的磁性原子掺杂的超晶格材料[GeTe/Sb2Te3]n晶体结构模型的构建方法，其特征在于，所述第一步具体为：将Sb2Te3的001方向与GeTe的111面相叠加，建立与Sb2Te3结构类似的层状结构，选取晶格常数利用Materialstudio软件建立堆叠顺序为Te-Sb-Te-Te-Ge-Ge-Te-Te-Sb-的九层周期结构，然后对相邻Te-Te原子层进行切割，得到表面结构，此时的表面结构为堆叠顺序Te-Ge-Ge-Te-Te-Sb-Te-Sb-Te-九层结构，其中Te-Sb-Te-Sb-Te-五层结构我们称之为quintuplelayer层，简称为QL层。


3.根据权利要求1所述的磁性原子掺杂的超晶格材料[GeTe/Sb2Te3]n晶体结构模型的构建方法，其特征在于，所述第二步具体为：对建立好的表面结构进行超胞扩建，分别在c方向进行×2以及×3倍的超胞扩建，分别得到含2个QL层以及3个QL层的超胞结构。然后分别利用不同的磁性原子对其中一个QL层中的锑原子进行替代，得到掺杂后的超晶格材料[GeTe/Sb2Te3]n表面模型。


4.根据权利要求1所述的磁性原子掺杂的超晶格材料[GeTe/Sb2Te3]n晶体结构模型的构建方法，其特征在于，所述第三步具体为：设定平面波截断能为500eV，对离子实和价电子相互...

【专利技术属性】
技术研发人员：程晓敏，夏泽瑛，张瑾，冯金龙，童浩，缪向水，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42