过渡族金属替代元素M对YFe11M系统的磁性质的影响

基于密度泛函理论(DFT),采用线性缀加平面波展式结合改进的局域轨道方法(APW+lo),对具有ThMn₁₂结构的永磁材料YFe₁₁M(M=Sc,V等)的结构和磁性进行了计算和分析.探讨了过渡族金属替代元素M在YFe₁₁M中系统的最佳可能占位.讨论了不同替代元素M对YFe₁₁M系统的磁性质的影响. 关键词： 11M')" href="#">YFe₁₁M 密度泛函 晶体结构 磁矩     

金属间化合物YFe11Ti中替代元素的致稳机理与系统磁性的理论研究

基于密度泛函理论(DFT),采用线性缀加平面波展式结合改进的局域轨道方法(APW+lo),对具有ThMn12结构的永磁材料YFe11 Ti的结构和磁性进行了计算和分析.计算了YFe12,Y3Fe17,YFe11 Ti的生成能,探讨了替代元素Ti的加入使YFe12系统能够保持稳定的ThMn12结构的原因以及Ti在系统中的最佳可能占位.给出了系统的晶体磁矩和各晶位原子的磁矩以及系统的电子态密度,分析了系统磁性的来源和各晶位原子磁矩的大小与其配位数和平均近邻原子距离的关系.     

第一原理研究Mn掺杂LiNbO3晶体的磁性和光吸收性质

采用基于密度泛函理论和局域密度近似的第一性原理分析了Mn掺杂LiNbO₃晶体的结构, 磁性, 电子特性和光吸收特性. 文中计算了Mn占据Li位和Nb位体系的形成焓, 对应的形成焓分别为-8.340 eV/atom和-8.0062 eV/atom, 也就意味着Mn 原子优先占据Li位. 这也就意味着Mn原子占据Li位的掺杂LiNbO₃晶体结构更稳定. 磁性分析的结果显示, 其对应磁矩也比占据Nb位的高. 进一步分析磁性的来源, 自旋态密度结果显示: Mn掺杂LiNbO₃晶体的磁性主要源于掺杂原子Mn, Mn原子携带的磁矩高达 4.3 μ_B, 显示出高自旋结构. 由于Mn-3d与近邻O-2p及次近邻Nb-4d 轨道的杂化作用, 计算表明: 诱导近邻O原子及次近邻Nb原子产生的磁矩对总磁矩的贡献较小. 通过光学吸收谱的分析, 得出在可见光区Li位被Mn原子替代以后显示出更好的光吸收响应相比于Nb位. 本文还分析了O空位对于LiNbO₃晶体磁性与电子性质的影响, 结果显示O空位的存在可以增加Mn掺杂LiNbO₃体系的磁性.     

Fe原子薄片的磁性:第一性原理计算

使用基于密度泛函理论的第一原理方法,对Fe单层原子薄片在二维正方、二维六角晶格下的电子结构和磁学性质进行了系统研究.结果表明,二维正方、二维六角以及bcc晶格在平衡晶格常数下都具有磁性,其单位原子磁矩分别为2.65,2.54和2.20μ_В.对二维晶格在被压缩和被拉伸时的磁性计算表明,随着晶格的被拉伸,当最近邻原子间距大于4.40时,铁原子间的键合被拉断,体系单位原子的磁矩趋于孤立Fe原子的磁矩4μ_В;随着原子键长的减小,各体系的磁矩 关键词： Fe 原子薄片 磁性 从头计算     

氧、硫掺杂六方氮化硼单层的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论和投影缀加平面波的第一性原理计算方法, 研究了六方氮化硼单层(h-BN)中的氮原子缺陷(V_N)、氧原子取代氮原子(O_N)和硫原子取代氮原子(S_N)时的几何结构、磁性性质和电子结构.研究发现, V_N和O_N体系形变较小, 而S_N体系形变较大; h-BN本身无磁矩, 但具有N缺陷或者掺杂后总磁矩都是1 μ_B; 同时给出了态密度和能带结构.利用掺杂体系的局域对称性和分子轨道理论解释了相关结果, 尤其是杂质能级和磁矩的产生. 关键词： 六方BN单层 第一性原理计算 密度泛函理论 分子轨道理论     

3d系列 (TM)4 团簇的结构和磁性

基于第一性原理，在密度泛函理论下，用局域自旋密度近似(LSDA)和广义梯度近似(GGA)对(TM)₄团簇的所有几何构型进行优化、能量、频率和磁性计算.确定出3d系列(TM)₄团簇的基态构型，对其磁性、结合能和平均原子间距作了系统的研究，得出在3d系列(TM)₄团簇中，Mn₄的局域磁矩最大，V₄的局域磁矩最小，并且除Cr₄在LSDA和GGA均为反铁磁性耦合及GGA下的V_{关键词： 4}团簇')" href="#">(TM)₄团簇 基态构型 结合能 局域磁矩 平均原子间距     

Y(TiFe)12的中子衍射研究

用中子衍射研究了Y(TiFe)₁₂的晶体结构及其磁的特性。观测到Y(TiFe)₁₂为ThMn₁₂型结构,空间群为14/mmm,Fe和Ti分布在三个不等效的晶位上,且Fe和Ti分别择优占据某些晶位。对所得结果进行了初步讨论。 关键词：     

YTi(Fe1-xNix)11的晶体结构和内禀磁性

当x<0.7时,YTi(Fe_1-xNi_x)₁₁可形成单相的ThMn₁₂型四方结构,空间群14/mmm。本文研究了以Ni原子代换Fe原子时,对饱和磁矩、磁晶各向异性和居里温度的影响。通过代换研究,并讨论了Fe原子和Ni原子在稀土化合物中所表现的两种不同的特性。稀土-铁(R-Fe)金属间化合物的磁性依赖于Fe-Fe近邻原子的间距和数目;而R-Ni金属间化合物的磁性取决于稀土金属传导电子对Ni的3d能带的影响。为进一步确证这 关键词：     

笼状Au$lt;sub$gt;20$lt;/sub$gt;内掺$lt;i$gt;M$lt;/i$gt;$lt;sub$gt;13$lt;/sub$gt;($lt;i$gt;M$lt;/i$gt;=Fe，Ti)团簇磁性的密度泛函计算研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似方法,对M₁₃（M=Fe,Ti）以及M₁₃内掺Au₂₀团簇的几何结构和磁性进行了计算研究.结果表明：M₁₃和M₁₃内掺Au₂₀团簇的几何结构在0.006—0.05 nm误差范围内保持着I_h对称性.Fe₁₃团簇最低能态的总磁矩为44 μ_B,内掺到Au₂₀笼中后形成的Fe₁₃内掺Au₂₀团簇的最低能态总磁矩为38 μ_B,且Au原子与内掺Fe₁₃团簇之间存在着弱铁磁相互作用.Ti₁₃团簇在总磁矩为6 μ_B时能量最低,掺入Au₂₀笼后形成的Ti₁₃内掺Au₂₀团簇最低能态总磁矩是4 μ_B,内表面12个Ti原子与表面Au壳之间是弱铁磁相互作用,而与中心Ti原子之间是弱反铁磁相互作用.由于Au₂₀笼状外壳的影响,Fe₁₃内掺Au₂₀和Ti₁₃内掺Au₂₀团簇中Fe₁₃和Ti₁₃的磁矩比无金壳的Fe₁₃和Ti₁₃团簇的磁矩分别减少了6.81 μ_B和2.88 μ_B. 关键词： 几何结构 磁性 密度泛函理论     

Nb掺杂对TiO2/NiTi界面电子结构影响的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了Nb掺杂对TiO₂/NiTi界面电子结构的影响.体系生成能的计算结果表明,4种TiO₂/NiTi界面结构中,NiTi中Ti原子和TiO₂中O原子相邻的界面,即Ti/O界面的生成能最大,结构最稳定.在Ti/O界面结构优化的基础上,态密度、电荷分布以及集居数的计算结果均表明：Nb原子取代界面上的Ti原子后,界面原子之间的结合力增强,且界面附近的基体和氧化层中原子之间的相互作用也增加,有利 关键词： NiTi金属间化合物 2/NiTi界面')" href="#">TiO₂/NiTi界面 电子结构 第一性原理计算     

Vacancy induced magnetism in SrTiO3

Vacancy-induced magnetism in perovskite SrTiO₃ is investigated by ab initio calculations and magnetic measurements. The calculations of the generalized gradient approximation (GGA), the local density approximation (LDA) and the local density approximation with on-site effect U (LDA+U) methods show that stoichiometric SrTiO₃ is nonmagnetic. The GGA calculated results indicate that Ti or O vacancy could induce magnetism rather than Sr vacancy. The LDA and LDA+U calculations show that the Ti vacancy could induce magnetism, while Sr and O vacancies couldn't. The experimental results confirm that SrTiO₃ nanocrystalline powders exhibit room-temperature ferromagnetism (FM) and the magnetic moment results from cation vacancies.     

内掺过渡金属富勒烯衍生物Ni@C20H20几何结构、成键和电磁性质的密度泛函计算研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似对Ni@C₂₀H₂₀的几何结构、成键和电磁性质进行密度泛函计算研究.结构优化发现位于偏离笼子中心三种位置处的Ni原子优化之后均回到笼子中心.结合能和能隙分析表明C₂₀H₂₀的中心位置是Ni原子热力学和动力学最稳定的位置.成键分析表明：Ni原子位于C₂₀H₂₀中心时,和C原子之间几乎没有相互作用,保持自己的孤立状态.电磁分析表明：原子磁矩为2关键词： 20H₂₀')" href="#">C₂₀H₂₀ 20H₂₀')" href="#">Ni@C₂₀H₂₀ 几何结构 成键 电磁性质 密度泛函理论     

The stabilization effect of the substituted atoms and themagnetism for intermetallic compounds YFe12-xCrx

<正>Based on density functional theory,using the scheme of the linearized augmented plane wave and the improved local orbital（APW+lo）,this paper analyses and calculates the lattice parameters,formation energy and magnetism of the rare-earth permanent magnetic materials YFe_12-xCr_x（x=0⁵）.The stabilization effect and the possible positions of the substituted atom Cr are analysed.Magnetic moments for the system and the atoms are obtained.     

密度泛函理论对CoBen(n=1—12)团簇结构和性质的研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(GGA)对CoBe_n(n=1—12)团簇的几何构型进行优化，并对能量、频率和磁性进行了计算，同时考虑了电子的自旋多重度.得到了CoBe_n(n=1—12)团簇最低能量结构的自旋多重度是2和4.在CoBe_n(n=1—12)团簇中，Co原子的磁矩出现了奇偶振荡，当n=6时，Co原子的4s，3d和Be原子的2s，2p较强杂化、Co-Be键长的减小以及对称性的降低导致Co原子的磁矩最小.通过对CoBe_n(n=1—12)团簇电子性质的分析，得出了掺杂可以增强团簇稳定性和有利于增加合金化学活性的结论.n=5，10是团簇的幻数. 关键词： n团簇')" href="#">CoBe_n团簇 自旋多重度 磁矩 电子性质     

First-principles calculations for titanium monoxide clusters TinO （n=1-9）

Based on the density-functional theory, this paper studies the geometric and magnetic properties of TinO （n=1-9） clusters. The resulting geometries show that the oxygen atom remains on the surface of clusters and does not change the geometry of Tin significantly. The binding energy, second-order energy differences with the size of clusters show that Ti7O cluster is endowed with special stability. The stability of TinO clusters is validated by the recent time-of-flight mass spectra. The total magnetic moments for TinO clusters with n=1-4, 8-9 are constant with 2 and drop to zero at n=5-7. The local magnetic moment and charge partition of each atom, and the density of states are discussed. The magnetic moment of the TinO is clearly dominated by the localized 3d electrons of Ti atoms while the oxygen atom contributes a very small amount of spin in TinO clusters.     

Heat generation ability in AC magnetic field and their computer simulation for Ti tube filled with ferrite powder

The heat generation ability of needle-type materials was studied for the application of thermal coagulation therapy in an AC magnetic field. Although the Ti tube without the MgFe₂O₄ powder or Ti rod showed poor heat generation abilities in an AC magnetic field, the temperature was significantly increased by the presence of ferrite powder in the Ti tube. We confirmed using a computer simulation that the eddy loss of the Ti tube was increased by the enhanced magnetic flux density due to the ferrite powder in the Ti tube. The heat generation of the ferrite filled Ti tube was increased by utilization of the quenched MgFe₂O₄ powder from elevated temperature. The relative magnetic permeability of the quenched ferrite was enhanced with the decrease in the inverse ratio of the cubic spinel structure. The heat generation ability was increased with the increase in the relative magnetic permeability of the Ti tube with ferrite powder. The calculated joule loss based on the experimental results showed an agreement with those using the computer simulation.     

An ab initio study of niobium (n = 2--11) clusters: structure, stability and magnetism

The ground-state configurations of the Nbn (n = 2-11) clusters are studied through the first-principles calculations. It is found that niobium clusters (n = 2-11) tend to form compact structures with low symmetry. The clusters with 4, 8 and 10 atoms are found to be magic and have relatively large highest occupied-lowest unoccupied molecular orbital (HOMO-LUMO) gaps. The Nbn clusters possess low magnetic moments, which exhibit an odd-even oscillational character. The analyses of calculated electronic density and population of the lowest-energy niobium clusters for n = 2, 3, 5, 7, 9, 11 show that the total magnetic moments of Nbn originate mainly from a few Nb atoms with longer spacings between them in most cases, while they are located on two Nb atoms for n = 2, 3, 5. The total magnetic moments come mainly from the 4d local moments but with the exception of the Nb5 cluster.     

(CoMn)n(n=1~5)合金团簇的结构和磁性

采用密度泛函理论中的局域自旋密度近似和广义梯度近似对(CoMn)n(n=1～5)团簇的几何构型进行优化、能量、频率和磁性计算,确定了团簇的基态,对其基态的磁性和电子结构进行了系统研究,并与相对应的一元团簇进行了结构和磁性比较.研究表明,两种方法确定的基态构型基本一致,当n=1～4时,等比CoMn二元合金团簇的几何形状仍与一元团簇相同;(CoMn)3和(CoMn)4团簇出现了磁性双稳态,显示铁磁性和反铁磁性耦合;二元CoMn合金团簇中Co、Mn原子磁性仍能保持一元Co、Mn团簇基态的磁性.     

Developments of the theory of spin fluctuations and spin fluctuation-induced superconductivity

Theory of spin fluctuations as developed in the past 30 years have played important roles in the theory of magnetism in metals, particularly in elucidating the properties around the magnetic instability or quantum critical points. Recently the theory has been extended to deal with the spin fluctuaion-mediated superconductivity with anisotropic order parameters in strongly correlated electron systems. These theoretical developments are briefly reviewed and the high temperature superconductivity of cuprates and organic and heavy electron superconductors are discussed in the light of these theories.