铁纳米带半金属性的第一性原理研究

基于密度泛函理论(DFT)的投影缀加平面波(PAW)赝势第一性原理,探究了横截面为3×5、3×7、3×9、3×11、3×13和3×15原子层的铁纳米带的弛豫结构和电磁学性质。结果表明:所有6种尺寸的Fe纳米带的弛豫结构仍具有双重对称性,但3×5和3×7原子层的Fe纳米带的横截面形状从初始的矩形变为近椭圆形,而其他较宽尺寸的Fe纳米带的横截面形状都变为双椭圆形。并且,通过计算发现,3×7原子层的Fe纳米带是一种半金属材料,只有自旋向上或自旋向下的电子通过费米能级,因此可被应用于产生近100%自旋极化载流子的自旋电子学领域。

B2结构的铝-镝金属间化合物位错性质的研究

采用截断近似法,研究了B2结构的铝-镝(B2-Al Dy)金属间化合物{110}面的位错性质。结果表明,伯格斯矢量为<110>方向的螺位错、刃位错和混合位错的芯宽度都要比<100>方向窄。它们相应的不稳定层错能存在γus<110>大于γus<001>的关系,可见,不稳定层错能是影响具有B2结构的金属间化合物位错性质的重要因素之一。B2-Al Dy滑移系为<111>{110}的位错,除了位错角为54.7°的位错以外,其他位错角的弹性应变能都要大于失配能,而且在相同周期内看,它们的相位总是相反;位错角为54.7°的位错,失配能比弹性应变能大,而且两者在相同周期内同相位。总体来说,B2-Al Dy的{110}面上<100>、<110>和<111>方向的位错,随着位错角的减小(<111>方向的54.7°的位错角除外),总能量以及相应的应力都依次增大。