イオンドープLiMPO4の磁気および光学特性に関する理論的研究（M = Fe、Ni、Co、Mn）

顕微モデルとグリーン関数理論を用いて、イオンドープLiMPO4（LMPO）における磁化およびバンドギャップエネルギーを計算しました。M = Fe、Ni、Co、Mnで、LiサイトにNb、Ti、またはAlイオンをドープすることにより、LiFePO4に弱い強磁性が誘起されます。Nb、Ti、またはAlのような小さな半径のイオンでLiを置換えると、圧縮ひずみが生じ、ドープ材料の交換相互作用定数が増加し、バンドギャップエネルギーEgが減少します。特に、FeサイトでのNbイオンのドーピングは、Liサイトでのドーピングに比べてEgの減少がより顕著になり、導電性を向上させる可能性があります。他のLMPO4化合物でもEgの減少に類似した傾向が観察されます。対照的に、Feよりも大きなイオン半径を持つZnやCdを置換すると、Egが増加します。