Hg2CuTi型Heusler合金Mn2NiB马氏体相变微观机理的研究

运用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了Hg2 CuTi型Heusler合金Mn2 NiB马氏体相变的微观机理。研究表明：伴随着Mn2 NiB马氏体相变的发生,产生了拉长型八面体的畸变。此畸变先是由中心离子Mn的t2g轨道电子的非均匀占据而导致的弱Jahn－Teller效应来驱动。随着畸变的进行, Mn离子的孤对电子由dx2－y2轨道转移到dxy轨道, x、y方向的配体受到的推斥力减小而内移,进一步加剧这一畸变过程,使得dx2－y2和dxy轨道受到配体的推斥力增加,能级升高,而dz2、dyz和dxz受到的推斥力减少,能级降低,从而消除eg 能级和降低t2g能级的简并,体系能量降低,最终体系畸变到一个稳定的马氏体相。     

磁性形状记忆合金Mn2NiGa band Jahn-Teller效应的第一性原理研究

运用第一性原理的方法,研究了磁性形状记忆合金Mn2NiGa在马氏体相变中晶格结构、磁结构、Mn原子d电子结构的变化．研究表明,伴随Mn2NiGa马氏体相变的发生,形成了一个由两根长键及四根短键组成的拉长八面体结构,即产生了沿z轴拉长的Jahn–Teller畸变;在相变时,位于八面体中心的Mn原子的磁矩发生显著的变化,而作为配体的Ni、Ga原子的磁矩变化很微小;Jahn–Teller畸变的发生,是由于晶体的畸变使配位场产生变化,导致Mn原子d电子态密度重新分布,从而使eg和t2g能级分裂所致．     

Hg2CuTi型Mn2NiGe合金的电子结构、磁性对压力、四方变形的响应

运用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了Hg2CuTi型 Mn2NiGe合金的电子结构对外加压力的响应以及Mn2NiGe的电子结构、磁性对四方变形的响应．结果表明：i）随着外加压力的增加,因Ni、Mn原子间距的减小而导致杂化程度的增强,使得态密度整体向低能区域移动,同时,态密度幅度整体略有减小;ii）在由奥氏体相到马氏体相的变形中,同样因Ni、Mn原子间距的减小而导致杂化程度的增强,占据态的态密度向低能区域移动,体系的能量降低,同时,成键态向低能方向移动,反键态向高能方向移动,能带变宽,成键作用加强,最终导致在马氏体相中的稳定性增大;iii）在四方变形过程中,Mn2NiGe总磁矩的变化主要由Ni原子磁矩的变化所产生．     

Exchange coupling and helical spin order in the triangular lattice antiferromagnet CuCrO₂ using first principles

The magnetic and electronic properties of the geometrically frustrated triangular antiferromagnet CuCrO2 are investigated by first principles through density functional theory calculations within the generalized gradient approximations (GGA)+U scheme. The spin exchange interactions up to the third nearest neighbours in the ab plane as well as the coupling between adjacent layers are calculated to examine the magnetism and spin frustration. It is found that CuCrO2 has a natural two-dimensional characteristic of the magnetic interaction. Using Monte-Carlo simulation, we obtain the Neel temperature to be 29.9 K, which accords well with the experimental value of 24 K. Based on non-collinear magnetic structure calculations, we verify that the incommensurate spiral-spin structure with (110) spiral plane is believable for the magnetic ground state, which is consistent with the experimental observations. Due to intra-layer geometric spin frustration, parallel helical-spin chains arise along the a, b, or a + b directions, each with a screw-rotation angle of about 120°. Our calculations of the density of states show that the spin frustration plays an important role in the change of d-p hybridization, while the spin-orbit coupling has a very limited influence on the electronic structure.     

Hg2CuTi型Heusler合金Mn2NiB马氏体相变微观机理的研究

运用基于密度泛函理论的第一性原理方法，研究了Hg2CuTi型Heusler合金Mn2NiB马氏体相变的微观机理．研究表明：伴随着Mn2NiB马氏体相变的发生，产生了拉长型八面体的畸变．此畸变先是由中心离子Mn的 轨道电子的非均匀占据而导致的弱Jahn–Teller效应来驱动．随着畸变的进行，Mn离子的孤对电子由 轨道转移到 轨道， 方向的配体受到的推斥力减小而内移，进一步加剧这一畸变过程，使得 和 轨道受到配体的推斥力增加，能级升高，而 、 和 受到的推斥力减少，能级降低，从而消除 能级和降低 能级的简并，体系能量降低，最终体系畸变到一个稳定的马氏体相．     

1-3型纳米多铁复合薄膜中电场诱导的磁化研究

运用Landau-Devonshire热力学唯像理论,考虑铁电相和铁磁相的电致伸缩、磁致伸缩效应以及产生于铁电/铁磁和薄膜/基底界面的弹性应力作用,两次重整介电和磁作用系数得到了这种多铁系统在Landau自由能函数下的本征二次方磁电耦合形式,从而研究了外延1-3型纳米多铁复合薄膜中极化、磁化随薄膜厚度、温度的变化以及该薄膜中外加电场诱导的磁化变化.结果表明薄膜平面内的应压力的弛豫使得磁化强度和极化强度随薄膜厚度的增加而减少,外加电场不仅能诱导铁电相极化场翻转,而且由于铁电和铁磁相界面竖直方向的弹性耦合导致 关键词： 多铁 磁电效应 磁致伸缩 薄膜     

Heusler合金Ni_2MnGa马氏体相变微观电子结构机理的研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理框架下的投影扩充波函数(PAW)方法,研究了Heusler合金Ni2Mn Ga马氏体相变的微观电子结构机理.结果表明:Ni2Mn Ga发生马氏体相变时,其晶体发生了自正八面体结构朝z轴拉长型八面体结构的畸变.此畸变源自于由Ni的eg轨道电子的非均匀排布所引发的强带Jahn–Teller效应,其发生的机制是:通过孤对电子由dx2-y2轨道转移到dz2轨道,导致x、y方向的配体内移,z方向的配体外移,从而使dx2-y2、dxy能级升高,及dz2、dyz、dxz能级降低,消除和降低能级的简并度,体系能量降低,体系畸变到一个更稳定的状态(马氏体相).     

双钙钛矿SrKFeWO6的电子结构与磁性

基于密度泛函理论框架下的第一性原理,采用考虑在位库仑作用的广义梯度近似（GGA＋U）下的投影缀加波（PAW）方法,研究了具有双钙钛矿结构的Sr₂FeWO₆和SrKFeWO₆材料的晶体结构、电子结构以及磁性性质.结构优化表明,K空穴掺杂稳定了FeO₆及WO₆八面体结构,Fe-O-W键角更加接近180°,有利于Fe-O-W-O-Fe超交换作用;对电子结构分析发现掺杂元素本身对总态密度贡献很小,空穴（p 关键词： 电子结构 磁性 6')" href="#">SrKFeWO₆ 双钙钛矿     

Heusler合金Mn2 NiAl的电子结构和磁性对四方畸变的响应及其压力响应

运用基于密度泛函理论的第一性原理的投影缀加波方法,对Hg₂CuTi型Mn₂NiAl在由立方结构至四方结构的畸变过程中电子结构和磁性的变化规律及其对压力响应的规律进行了研究.研究发现:在由奥氏体相到马氏体相的相变中,由于Ni-Mn(A)原子间距的减小而使得杂化程度增强,导致占据态的态密度向低能区域移动,体系的能量降低,致使在马氏体相中的稳定性增大;在从奥氏体相到马氏体相的相变中,能带变宽,成键作用加强,从而在马氏体相中的稳定性增大;在四方畸变过程中,总磁矩的变化主要来源于Ni原子磁矩的变化;计算得到Mn₂NiAl的零压体积弹性模量为125.69 GPa,其抗压缩性比其他常见的Heusler型合金弱. 关键词： 第一性原理 电子结构 磁性 四方畸变     

Superconducting Properties and Absence of Time Reversal Symmetry Breaking in the Noncentrosymmetric Superconducting Compounds TaxRe1-x(0.1≤x≤0.25)

Unconventional superconductivity,in particular,in noncentrosymmetric systems,has been a long-sought topic in condensed matter physics.Recently,Re-based superconductors have attracted great attention owing to the potential time-reversal symmetry breaking in their superconducting states.We report the superconducting properties of noncentrosymmetric compounds Ta_xRe_1-x with 0.1 ≤x≤0.25,and find that the superconducting transition temperature reaches a maximum of ~8 K at the optimal level x=0.15.Nevertheless,muon-spin rotation and relaxation measurements reveal no time-reversal symmetry breaking existing in its superconducting state,which is in sharp contrast to both centrosymmetric Re metal and many other noncentrosymmetric Re-based superconductors.