第一性原理與平-陡帶理論在A15型超導體中的應用.pdf

1、Nb3Sn和其他A15結構的化合物由于具有較高的臨界電流密度(Jc）和上臨界磁場(Bc2）而被廣泛的應用于核能，核磁共振(NMR)以及高能粒子加速器。人們對A15型超導體在應用、基本的晶格動力學以及電子性能等領域進行了廣泛深入的研究。
　　本文選取A15型化合物中的Nb3X(X=Al，Ga，Ge，Pb，Sb，Si，In，Sn)作為研究對象，基于密度泛函理論的方法并結合平/陡帶理論模型，計算并分析了此類材料的電子結構、力學性能以及它

2、們與超導電性的關系。其主要內容和結果如下:
　　1.基于密度泛函理論(DFT)，在自洽計算過程中采用廣義梯度近似(GGA)，電子交換關聯(lián)勢采用PBE的方法研究了Nb3X(X=Al，Ga，Ge，Pb，Sb，Si，In，Sn)的電子結構;選取Nb3Al和Nb3Sn作為平陡帶理論模型的一種新的測試。電子結構的計算結果與之前的研究結果符合的很好，Nb3Al和Nb3Sn在費米附近有非常平緩的能帶，陡帶位于第一布里淵區(qū)M點附近，結果顯示它們符

3、合平/陡帶理論模型。
　　2.Nb3Al的電子結構顯示，費米面附近的能帶主要由Nb的d態(tài)貢獻，Nb原子對其超導電性有重要貢獻。對Al原子在Nb3Al中的作用的分析，本文選取了幾種假象的結構，分別是Nb3*、Nb3Nb、Nb3Al0.5，研究了它們的電子結構，并與Nb3Al進行比較，結果顯示Al原子對Nb3Al的結構的穩(wěn)定性有重要作用;Al原子的s態(tài)電子對Nb3Al中最低能帶有主要貢獻。
　　3.研究了Nb3Al的彈性性能和在