MgCNi_3的电子结构、光学性质与超导电性

用第一性原理的密度泛函能带计算方法研究了新近发现的超导体MgCNi3的电子能带结构 .计算结果表明其电子结构的基本特征是 :Ni的 3d态和C的 2p态的杂化组成了MgCNi3的导带 ,费米面附近的物理性质主要由来源于Ni的 3d电子态决定 .在费米能级 (EF)以下 3 0eV的范围内 ,Ni 3d态构成了能带色散微弱的密集电子态 ,EF 恰好落在Ni 3dyz +zx和 3d3z2 -r2 电子态密度 .C 2p态分布在EF 以下 4 0— 7 0eV的区域内 ,Mg主要是以二价离子Mg2 +的形式存在 .Mg原子的掺杂导致了Ni原子的 3d态基本上全部占据 ,引起Ni原子磁矩的消失 .费米能级EF 处的态密度N(EF)是 5 5 0 (states eV·cell) ,由此得到的Sommerfeld常数γeal～ 4 4 5mJ mol·K2 .基于第一性原理的光学性质的计算结果表明 :在 0— 12eV的范围内光吸收主要是从占据的Ni 3d态向C 2p和Ni4s的跃迁 .根据这些结果得出结论 :MgCNi3的超导电性基本上是强耦合的BCS电子 声子作用机理 .