Induction of stable, room-temperature ferromagnetism in WO3 by doping with K, Li, and Na: Theoretical investigations

磁性 自旋电子学 铁磁性 居里温度 凝聚态物理 材料科学 磁性半导体 兴奋剂 密度泛函理论 从头算 从头算量子化学方法 掺杂剂 化学 物理 计算化学 量子力学 分子
作者
Brahmananda Chakraborty,Rajendra K. Shivade,Antara Vaidyanathan
出处
期刊:Journal of Magnetism and Magnetic Materials [Elsevier BV]
卷期号:565: 170244-170244 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.jmmm.2022.170244
摘要

Inducing ferromagnetism in non-magnetic materials via doping with non-transition metals can provide persistent and stable magnetism toward spintronics application. Using density functional theory, we predict induced ferromagnetism (5 µB) in 3.13 at.% Li-, Na-, and K-doped monoclinic WO3. The strength of induced magnetism is influenced by the concentration of dopants. The induced magnetism is primarily contributed by the 2p orbital of O atom in doped-WO3, substantiated by spin-density analysis and Bader charge portioning. Cation substitutional doping, i.e., replacing a W+6 with monovalent alkaline metals like Li+, Na+, or K+, tends to inject five holes in the resultant system. The Curie temperatures computed using the mean field approximation exceeds room temperature for all the three systems, indicating persistent magnetism at room temperature. The stability of the magnetism at room temperature was confirmed via ab initio molecular dynamics simulations. The probable mechanism of magnetism and aspects related to the experimental feasibility of these systems have been studied. This work presents another avenue for exploration for the preparation of dilute magnetic semiconductors toward spintronics applications.

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
红桃EDC完成签到,获得积分10
刚刚
今后应助从容紫寒采纳,获得10
刚刚
2秒前
2秒前
普鲁卡因发布了新的文献求助10
2秒前
mountainbike完成签到,获得积分10
3秒前
小秦完成签到,获得积分10
3秒前
cen发布了新的文献求助10
3秒前
ding应助莫里采纳,获得10
3秒前
小二郎应助柔弱凡之采纳,获得10
4秒前
克克完成签到,获得积分10
4秒前
斯文败类应助yy采纳,获得10
4秒前
科研通AI6.1应助彩色鸿涛采纳,获得100
4秒前
得意黑应助文件撤销了驳回
4秒前
科研通AI6.1应助酥酥采纳,获得10
4秒前
4秒前
小赖想睡觉完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
lyj完成签到,获得积分10
6秒前
852应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
认真的不评完成签到,获得积分10
8秒前
TeeteePor发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9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
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
A Social and Cultural History of the Hellenistic World 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6398106
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8213456
关于积分的说明 17403709
捐赠科研通 5451343
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2881342
邀请新用户注册赠送积分活动 1857876
关于科研通互助平台的介绍 1699863