新型磁性形狀記憶合金的探索與電子結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、本論文工作是探索主要為 Heusler型合金中的磁性形狀記憶合金與半金屬等新型功能材料，通過第一性原理計(jì)算研究它們的電子結(jié)構(gòu)與磁性能，并預(yù)測了多種新的、具有廣闊應(yīng)用前景的磁性形狀記憶合金和半金屬材料。
　　研究Mn2NiZ(Z=As，Sb，Bi)系列合金，發(fā)現(xiàn)與其它的Mn2基Heusler合金相比，其鐵磁態(tài)與反鐵磁態(tài)之間的能量差相當(dāng)小，這使得在一定條件下，可以在合金中實(shí)現(xiàn)鐵磁與反鐵磁的轉(zhuǎn)變。鐵磁和反鐵磁的磁結(jié)構(gòu)與少數(shù)自旋方向能隙和

2、費(fèi)米面的相對位置有關(guān)，特殊的電子結(jié)構(gòu)使得通過摻雜和合金化的手段去設(shè)計(jì)能帶結(jié)構(gòu)成為可能，在一定的溫度、磁場、壓力下可能會(huì)實(shí)現(xiàn)材料鐵磁狀態(tài)和反鐵磁狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。
　　研究了Mn2RuSn的原子占位、電子結(jié)構(gòu)和磁性能。發(fā)現(xiàn)Hg2CuTi結(jié)構(gòu)是Mn2RuSn最穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，平衡晶格常數(shù)時(shí)Mn2RuSn為亞鐵磁態(tài)，2％的晶格壓縮，材料變?yōu)榘虢饘伲啪貫?μB。預(yù)測了四方的馬氏體轉(zhuǎn)變，四方馬氏體時(shí)材料的磁矩為0.01μB，這導(dǎo)致馬氏體相和奧氏體相

3、之間大的飽和磁矩差。最后，在四方的馬氏體相中，自旋極化率高達(dá)93%，伴隨幾乎為0的磁矩，Mn2RuSn對自旋電子學(xué)的研究很有研究價(jià)值。
　　研究了Mn2RuZ(Z= Al，Ga，In，Ge，Sn，Sb)系列合金的電子結(jié)構(gòu)與磁性，預(yù)測Mn2RuSb為新的半金屬，磁矩符合Slater-Pauling曲線Mt=Zt-24，而且Mn2RuSb的晶格常數(shù)在5.8?到6.3?變化范圍內(nèi)，材料的自旋極化率始終為100%，Mn2RuAl和Mn2R