磁性形状记忆合金Mn_2NiGa band Jahn-Teller效应的第一性原理研究

运用第一性原理的方法,研究了磁性形状记忆合金Mn_2NiGa在马氏体相变中晶格结构、磁结构、Mn原子d电子结构的变化.研究表明,伴随Mn_2NiGa马氏体相变的发生,形成了一个由两根长键及四根短键组成的拉长八面体结构,即产生了沿z轴拉长的Jahn-Teller畸变;在相变时,位于八面体中心的Mn原子的磁矩发生显著的变化,而作为配体的Ni、Ga原子的磁矩变化很微小;Jahn-Teller畸变的发生,是由于晶体的畸变使配住场产生变化,导致Mn原子d电子态密度重新分布,从而使e_g和t_(2g)能级分裂所致.

Heusler合金Mn2NiGe马氏体相变的带Jahn-Teller效应研究

运用第一性原理的方法,计算磁性形状记忆合金Mn_2NiGe的晶体结构、磁结构、电子结构在马氏体相变中的变化.结果表明:Mn_2NiGe在发生马氏体相变时,产生了c轴拉长而a和b轴缩短的Jahn-Teller畸变,形成一个由两根长键和四根短键组成的拉长的八面体;伴随Jahn-Teller畸变,处于八面体中心的Mn离子的磁矩发生了显著的变化,而作为配体的Ni和Ge离子的磁矩基本不变;Jahn-Teller效应中Mn离子的e_g和t_(2g)能级的分裂,源自于晶体畸变所产生的配位场的改变,导致Mn离子d电子态密度的重新分布,从而在费米能级两侧打开一个赝能隙.

Heusler合金Ni_2MnGa马氏体相变微观电子结构机理的研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理框架下的投影扩充波函数(PAW)方法,研究了Heusler合金Ni2Mn Ga马氏体相变的微观电子结构机理.结果表明:Ni2Mn Ga发生马氏体相变时,其晶体发生了自正八面体结构朝z轴拉长型八面体结构的畸变.此畸变源自于由Ni的eg轨道电子的非均匀排布所引发的强带Jahn–Teller效应,其发生的机制是:通过孤对电子由dx2-y2轨道转移到dz2轨道,导致x、y方向的配体内移,z方向的配体外移,从而使dx2-y2、dxy能级升高,及dz2、dyz、dxz能级降低,消除和降低能级的简并度,体系能量降低,体系畸变到一个更稳定的状态(马氏体相).