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最近一段时期，Masek等[4]和Jin等[5]通过理论和实验发现了一类新型的I-II-V族Lil+y (Zn1-xMnx)As稀磁半导体，也兼具电荷属性和自旋特性。Masek等[4]利用LDA+U的计算方法，发现Mn的溶解性在Li(Zn，Mn)As里比较高，居里温度(Curie temperature，Tc)也比(Ga，Mn) As高，载流子浓度可以通过增加或减少原有的Li原子数进行控制[6]。

基于对LiZnAs基稀磁半导体的研究计算，本文使用Cr替代Mn掺杂LiZnAs半导体体系引入自旋磁矩。首先，Cr本身磁矩较大，因此在磁性原子中Cr被优先考虑，且已经有实验组制备出的薄膜材料稀磁半导体包括Cr掺杂所形成的，说明Cr具备在掺杂时可以形成铁磁有序的特性。其次，Cr之间在Li (Zn，Cr)As中的双交换作用相比较而言更强，因此更易形成高温稀磁半导体[7]。由于部分同构的Zn-As基稀磁半导体与对应的Fe-As基超导体且具有可匹配的晶格参数，为设计基于磁性、半导体和超导体的异质结，探索新的物理效应及和新的应用特性提供了重要可能[8]。基于第一性原理研究最近发现的特殊且有代表性Zn-As基稀磁半导体体系如：Li1.1(Zn1-xCrx)As的构型稳定性、磁性特征、电子结构[9]，为解释Zn-As基稀磁半导体的磁性来源及磁性来源机理、影响Zn-As基稀磁半导体居里温度的因素提供理论计算的结果和图像，为Zn-As基稀磁半导体进一步实验研究提供一定的理论引导。

1. 结构模型和计算方法

1.1 结构模型

LiZnAs的晶体结构如图1所示，属于反萤石结构[10-12]，空间群为F-43m。晶格常数为a=b=3.776Å，c=6.349 Å，且α=β =γ=90°。在LiZnAs构建模型[4]时，可以类比GaAs结构构建ZnAs二元复合，只需在邻近As原子四面体间隙填上Li原子。As原子呈立方密堆积，Zn原子和Li原子填充在四面体间隙中，As原子的配位数为4，Zn原子和Li原子配位数为8。LiZnAs晶体结构原胞中，有4个As原子，4个Li原子和4个Zn原子。LiZnAs是稳定的直接带隙半导体[5,11]，带隙与GaAs接近[13]，LiZnAs半导体的能隙宽度为1.61ev[6]。