第一性原理研究一些材料的電子自旋極化.pdf

1、近年來，隨著相關(guān)理論、數(shù)值算法和計(jì)算能力的飛速發(fā)展，基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算方法成為凝聚態(tài)物理、量子化學(xué)和材料科學(xué)中的最重要的研究手段之一。密度泛函理論計(jì)算在處理體系幾何構(gòu)型、電子結(jié)構(gòu)和磁性方面取得了巨大的成功。本論文根據(jù)密度泛函方法對(duì)Ni（100）表面和NO分子的吸附體系及Heusler合金的取代效應(yīng)進(jìn)行了研究。文中對(duì)體系的幾何結(jié)構(gòu)、電學(xué)性質(zhì)、費(fèi)米能級(jí)附近的電子自旋極化進(jìn)行了討論，同時(shí)對(duì)由于分子吸附和原子取代效應(yīng)導(dǎo)致體系電學(xué)和

2、磁學(xué)性質(zhì)變化的機(jī)制進(jìn)行了分析。
　　 第一章簡(jiǎn)要地介紹了密度泛函理論的基本框架和近年來的理論發(fā)展。密度泛函理論以Hohenberg-Kohn定理為理論基礎(chǔ)，以解Kohn-Sham方程為基本方法，以尋找合適的交換-相關(guān)能量泛函為主線發(fā)展開來。近年來，隨著VASP，Gaussian等一些計(jì)算軟件的出現(xiàn)和成熟，使得密度泛函理論成為凝聚態(tài)物理、量子化學(xué)和材料科學(xué)中最常規(guī)、重要的計(jì)算方法。
　　 第二章用密度泛函方法研究NO分子在

3、Ni（100）表面的吸附。計(jì)算了NO分子在不同覆蓋率下吸附體系的幾何結(jié)構(gòu)和自旋分辨的電子態(tài)。研究表明，無論是在低覆蓋率（0.125ML）的情況下還是高覆蓋率（0.5ML）的情況下，NO分子都是垂直吸附在Ni（100）表面。對(duì)于吸附體系，NO分子和表面Ni原子的磁矩都明顯的減小了。計(jì)算表明，在從Ni（100）表面流向NO分子的電子中大部分都是自旋向下的電子，從而使NO分子和表面Ni原子的磁矩大大降低了。
　　 第三章用密度泛函方法

4、研究了Fe原子對(duì)????2???????? Heusler 合金中Mn原子的取代效應(yīng)。????2???????? Heusler 合金中以不同比例的Fe原子替代Mn原子，研究????2????1????????????? 體系電學(xué)性質(zhì)和費(fèi)米能級(jí)附近自旋極化率的變化。隨著摻入Fe原子比例的增高，自旋向下電子的價(jià)帶頂和導(dǎo)帶底均向低能方向移動(dòng)。
　　 當(dāng)x=0.5時(shí)，????2????0.5????0.5???? 四重Heusler合