钙钛矿型过渡金属化合物的电子和磁性质的第一性原理研究

被引量 : 0次 | 上传用户:syh904
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文采用密度泛函理论的第一性原理计算方法对几种具有钙钛矿及其相关结构的过渡金属化合物进行了研究,计算了包括结构、电子、磁性、铁电性等物理性质,分析并探讨了相关规律。基于广义梯度近似(GGA)和广义梯度近似加Hubbard U(GGA+U)两种方法,我们系统的研究了最新实验报道单斜相BiCrO3的电子结构和磁性质。计算结果表明BiCrO3的基态是一个中度相关的Mott-Hubbard绝缘体,并拥有G-型反铁磁磁结构。这与实验结果相一致。此外,我们估算了体系的Heisenberg交换常数和反铁磁的相变温度TN。体系的磁交换作用可以归结为Cr1(t2g)-O2p-Cr2(t2g)超交换耦合机制。基于全势线性扩展平面波和GGA的方法,我们研究了具有反钙钛矿结构的超导体ZnNNi3的结构、电子和磁性质,并对比研究了它的同构化合物ZnCNi3和ZnNi3。计算结果显示ZnNNi3和ZnCNi3的电子结构十分相似。由于缺少体心原子,ZnNi3的能带结构和费米面结构与前二者有着明显的差别。基于自由电子模型,我们估算了这三个化合物的Sommerfeld系数和摩尔Pauli顺磁磁化率。此外,研究了N/C空穴对ZnNNi3和ZnCNi3电子结构和磁性质的影响,并解释了实验上没有在ZnCNi3样品中观测到超导现象的可能原因。基于GGA和GGA+U方法,我们研究了具有和高温超导铜氧、铁砷化物相似晶体结构的La2Mn2Se2O3的电子结构和磁性质。在所有考虑的磁结构中,G-型的反铁磁态具有最低的总能量,被预测为体系的磁基态,与实验结果相一致。GGA方法计算的基态是一个半导体,带隙值为0.52eV,这与La2Mn2Se2O3体系中Mn的3d电子具有较小的电子相关效应和较大的交换劈裂能有关。此外,计算的Heisenberg交换常数表明,与La2Fe2Se2O3和La2Co2Se2O3比较,La2Mn2Se2O3具有更强的磁性失措和二维特性。基于GGA和杂化泛函(HSE)方法,我们系统研究了CdPbO3的两个高压相,钙钛矿相(正交晶系,空间群Pnma)和铌酸锂相(六方晶系,空间群R3c)的结构、电子和铁电性质。我们报道了这两个相的平衡结构参数,理论预测了它们的平衡原子位置,尤其是杂化泛函的计算结果期望可以为未来的实验工作提供参考作用。GGA计算模拟的压力相变过程,与实验报道的结果相一致。电子结构的计算显示了杂化泛函的方法可以更好的描述这两个高压相的电子性质。此外,我们预测了铌酸锂相为一个潜在的铁电材料,基于Berry位相方法计算的自发宏观电极化为52.3μC/cm2。通过对计算的波恩有效电荷、势能曲线、电荷转移分布以及电子定域函数分析,我们进一步探讨了铌酸锂相的铁电相变机理。
其他文献
制定适合社会发展的政策,为封建王朝的统治服务,是历代统治者不断追求的目标。丁中制正是封建王朝为更有效地实施统治,不断探索完善适合自己统治的政策而最终产生的。本文以出土
四旋翼无人机体积小,结构简单可靠,飞行灵活,适合复杂环境下的作业,能在近地面环境执行巡查、监测等任务,可用于军事和民用。同时由于其独特的系统结构和动力学特性,对数据获取、处
<正>近期,天津港京津冀地区无水港建设正式扩容升级,将在河北唐山、廊坊、天津静海、武清等地新建无水港,北京朝阳无水港也即将搬迁扩建,届时,天津港港口功能、口岸功能、保
免疫反应产生的抗体与相关的中枢神经系统自身免疫性疾病关系密切,对疾病的诊断、治疗及预后具有重要意义。本文综述了视神经脊髓炎、多发性硬化、急性播散性脑脊髓炎及神经
测量颅内血肿体积的方法较多,目前最常使用的是多田公式。由于颅内血肿的形态多数是不规则的,多田公式不能有效地满足需要,在新的定量方法中不断探索,尤其是在借助CT工作站或
本文提出了京津冀区域港口错位发展的思路,综合考虑各港口规模、货类结构、港口区位、港城关系、航运要素聚集等因素确定各港口的定位,以资本为纽带,以政府引导为手段,形成优
港口服务功能的不断拓展推动了港口供应链的形成。港口供应链是港口企业主导的服务型供应链,以港口企业为主导、有效整合与协同各参与主体的服务功能是实现港口供应链服务增
亨廷顿病是由于IT15基因突变而产生,其导致huntingtin蛋白(Htt)的N端大量多聚谷氨酰胺重复扩张。重复扩张的多聚谷氨酰胺持续改变着正常Htt功能。并且这种变异的蛋白(Htt)本
随着现代海洋产业的发展,航行器研制对国家的意义越来越重要。其中舵装置的研究一直是一个热点。如何有效地提高舵机的设计能力,缩短研制周期,同时节约研制成本,就成为了既具有现
平面设计不是单纯的装饰和美化供人欣赏的艺术,其主要功能是调动所有的视觉元素,向受众对象准确的传达信息。新媒体时代的到来和互动设计的出现,使平面设计受到巨大冲击,平面设计