含Sn金屬化合物的第一性原理研究.pdf

1、Sn元素作為一種在自然界中含量較高的金屬元素在人類的生產(chǎn)生活中一直扮演著十分重要的角色。由于Sn是IVA族元素中的一員，其最外層有四個(gè)電子，失電子或得電子都較為容易，處于金屬與非金屬之間，能夠同時(shí)具有兩者的特性，因此含有Sn元素的化合物一直都受到研究人員的重視。本文選取了兩種Sn元素的化合物來(lái)對(duì)其性質(zhì)進(jìn)行探究，一種是金屬化合物Mn2NiSn，另一種是半導(dǎo)體化合物Mg2Sn。文中使用的是基于第一性原理的密度泛函理論，對(duì)Mn2NiSn與Mg

2、2Sn的電子結(jié)構(gòu)、能帶或態(tài)密度等各項(xiàng)性質(zhì)進(jìn)行理論計(jì)算，進(jìn)而探究它們的物理性質(zhì)及產(chǎn)生原理。
　　在第一章中，首先簡(jiǎn)單介紹了第一性原理的基本知識(shí)，之后對(duì)Sn元素金屬化合物的主要性質(zhì)與研究現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)單闡述，最后總的介紹了本文的主要研究?jī)?nèi)容。
　　在第二章中，介紹了關(guān)于密度泛函理論的基本知識(shí)，重點(diǎn)是密度泛函理論下發(fā)展的廣義梯度近似(GGA)算法及在廣義梯度近似的基礎(chǔ)上建立的PW91，最后還介紹了計(jì)算所用的軟件及軟件包。
　　

3、在第三章中利用第一性原理對(duì)Mn2NiSn的電子結(jié)構(gòu)和能態(tài)密度進(jìn)行模擬計(jì)算。首先根據(jù)總能量值選取合適的截?cái)嗄?，之后設(shè)置不同的晶格常數(shù)以獲得最佳的晶格常數(shù)值，這樣就得到了計(jì)算的基本參數(shù)。進(jìn)而計(jì)算得到Mn2NiSn的電子結(jié)構(gòu)、能態(tài)密度，并與其它實(shí)驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。
　　在第四章中，我們發(fā)現(xiàn)在相關(guān)論文中Mg2Sn能帶結(jié)構(gòu)的模擬計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值存在偏差。因此，我們考慮Sn原子5p軌道的占位強(qiáng)關(guān)聯(lián)效應(yīng)，采用GGA+U的方法計(jì)算了Mg2