铜掺杂氧化锌磁性和电子结构GGA和GGA+mBJ研究

采用基于密度泛函理论的全势线性缀加平面波方法,分别采用GGA和GGA+mBJ为交换关联势,对铜掺杂在稳定的六角纤锌矿结构氧化锌的电子结构和磁性进行了计算.由GGA计算得到的电子结构表明铜掺杂氧化锌是半金属材料,而GGA+mBJ计算得到的电子结构表明铜掺杂氧化锌不具有半金属材料特征,而是典型的磁性半导体材料,与Buchholz等的实验结果一致,相对于GGA近似计算,GGA+mBJ计算的结果更能反映材料的性质.

Fen／Crn超晶格磁性和电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函原理的全势线性缀加平面波方法(FLAPW),计算了超晶格Fen/Crn(n=1,3,5)的电子结构和磁性,结果表明铁磁耦合状态是基态,铁层的磁矩由于铬层的加入而有一些变化,铁层的磁矩随着n的增大而逐渐增强.铬层的磁矩的方向是正负相间变化的,相邻的铁层和铬层之间是反铁磁性耦合的,铁原子的d轨道和铬原子的d轨道在费米能附近有中等程度的杂化.

形变对Co_2MnSi合金的电子结构、磁性及半金属特性的影响

利用基于密度泛函理论的全势线性缀加平面波(FLAPW)方法,结合广义梯度近似(GGA),研究了[001]方向的形变对Co2MnSi合金的电子结构、磁性和半金属特性的影响.计算结果表明,当形变量c/a0为0.92～1.08时,体系仍保持半金属特性而且总磁矩为5μB/原胞,能够很好地满足Slater-Pauling规则,而超过此范围体系将失去其半金属特性且体系的总磁矩减小.

第一性原理研究具有原子无序的Co_2FeSi合金的电子结构、磁性与半金属特性(英文)

应用全势线性缀加平面波方法,并结合GGA＋U方案,研究了原子无序性对full-Heusler合金Co2FeSi的电子性质和磁性质的影响.在full-Heusler合金Co2FeSi中,本文考虑了Co-Fe,Co-Si和Fe-Si 3种类型的原子无序.通过研究发现Fe-Si原子无序体系的总能量在3种原子无序当中最低,并且在U15~U20的范围内,Fe-Si原子无序体系依然保持半金属特性;另外,Co-Fe原子无序和Co-Si原子无序体系具有较高的总能量,这2种原子无序对体系的电子性质和磁性质产生了很大的影响,并且完全破坏了Co2FeSi的半金属特性.

α-SiC“非汉字符号”表面结构的第一性原理计算

用全势缀加平面波方法 (FPLAPW)计算了α SiC及其非极性 (10 10 )表面的原子与电子结构 .计算出的α SiC晶体结构参量 :晶格常量和体积弹性模量与实验值符合得很好 .用平板超原胞模型来计算α SiC(10 10 )表面的原子与电子结构 ,结果表明表面顶层原子发生键长收缩并扭转的弛豫特性 ,表面阳离子Si,C向体内方向发生不同程度的位移 .表面重构的机理为Si,C原子由原来的sp3杂化方式退化为sp2 杂化 ,与其三配位异种原子近似以平面构型成键 .另外 。

Full-Heusler合金X_2YGa(X=Co,Fe,Ni;Y=V,Cr,Mn)的电子结构、磁性及半金属特性的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的全势线性缀加平面波方法,结合广义梯度近似,对full-Heusler X2YGa(X=Co,Fe,Ni;Y=V,Cr,Mn)合金的电子结构、磁性及半金属特性进行了研究,并讨论了自旋-轨道耦合作用对它们的影响.计算结果表明,自旋-轨道耦合作用对full-Heusler X2YGa(X=Co,Fe,Ni;Y=V,Cr,Mn)合金的电子结构,磁性与半金属特性的影响很小.当未考虑自旋-轨道耦合作用时,Co2VGa,Co2CrGa,和Fe2CrGa合金为半金属或准半金属铁磁体,加入自旋-轨道耦合作用后体系的自旋极化率将降低1%左右,它们依然保持很高的自旋极化率.Fe2MnGa,Co2MnGa,Ni2CrGa和Ni2MnGa合金为一般铁磁体,Fe2VGa和Ni2VGa合金为顺磁体.

V^+注入锐钛矿TiO_2第一性原理研究

用金属离子注入方法在锐钛矿TiO2薄膜中掺杂了V+,采用全势线性缀加平面波方法计算了锐钛矿TiO2及V+掺杂TiO2超原胞的电子结构,通过紫外-可见吸收光谱测试方法检测了注入不同剂量的V+对TiO2薄膜吸收光谱的影响.理论计算和实验结果表明,锐钛矿TiO2薄膜注入V+后,带隙宽度变小,吸收光谱发生红移,并且TiO2的带隙宽度随着注入V+剂量的增加而减小.