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．     

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).     

Heusler合金Mn2NiGe马氏体相变的带Jahn-Teller效应研究

运用第一性原理的方法,计算磁性形状记忆合金Mn₂NiGe的晶体结构、磁结构、电子结构在马氏体相变中的变化.结果表明:Mn₂NiGe在发生马氏体相变时,产生了c轴拉长而a和b轴缩短的Jahn-Teller畸变,形成一个由两根长键和四根短键组成的拉长的八面体;伴随Jahn-Teller畸变,处于八面体中心的Mn离子的磁矩发生了显著的变化,而作为配体的Ni和Ge离子的磁矩基本不变;Jahn-Teller效应中Mn离子的e_g和t_2g能级的分裂,源自于晶体畸变所产生的配位场的改变,导致Mn离子d电子态密度的重新分布,从而在费米能级两侧打开一个赝能隙.     

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．     

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住场产生变化,导致Mn原子d电子态密度重新分布,从而使e_g和t_2g能级分裂所致.     

Hg2CuTi型Mn2NiB磁性形状记忆效应的理论预测

运用基于密度泛函理论的第一性原理的投影扩充波函数（PAW）方法,分别计算了Hg2CuTi型Mn2NiB的四方变形、晶体结构、磁性、电子结构、压力响应、温度特性．计算结果显示：在由立方结构至四方结构的变形中,在c/a约为1.33处出现一个能量局域最小值,表明该处存在一个稳定的马氏体相;在奥氏体态和马氏体态下,Mn2NiB的总磁矩均主要由Mn原子提供,但Mn(A)、Mn(B)原子磁矩呈反平行排列且值不等,因而Mn2NiB合金均表现为亚铁磁结构,总磁矩分别是1.736 （奥氏体态）和0.974 （马氏体态）;在奥氏体态和马氏体态下,在费米面附近的总态密度主要由Mn(A)-d、Mn(B)-d的投影态密度决定,但两者在费米面附近交叠都很少,说明Mn(A)、Mn(B)原子之间的d-d直接交换作用均很弱,Mn(A)与Mn(B)之间磁矩的亚铁磁耦合正是由这种弱的d-d直接交换作用来维持．基于以上的计算结果,我们预测Mn2NiB具有磁性形状记忆效应．     

Hg2CuTi型Mn2NiB磁性形状记忆效应的理论预测

运用基于密度泛函理论的第一性原理的投影扩充波函数（PAW）方法,分别计算了Hg2CuTi型Mn2NiB的四方变形、晶体结构、磁性、电子结构、压力响应、温度特性．计算结果显示：在由立方结构至四方结构的变形中,在c/a约为1.33处出现一个能量局域最小值,表明该处存在一个稳定的马氏体相;在奥氏体态和马氏体态下,Mn2NiB的总磁矩均主要由Mn原子提供,但Mn(A)、Mn(B)原子磁矩呈反平行排列且值不等,因而Mn2NiB合金均表现为亚铁磁结构,总磁矩分别是1.736 （奥氏体态）和0.974 （马氏体态）;在奥氏体态和马氏体态下,在费米面附近的总态密度主要由Mn(A)-d、Mn(B)-d的投影态密度决定,但两者在费米面附近交叠都很少,说明Mn(A)、Mn(B)原子之间的d-d直接交换作用均很弱,Mn(A)与Mn(B)之间磁矩的亚铁磁耦合正是由这种弱的d-d直接交换作用来维持．基于以上的计算结果,我们预测Mn2NiB具有磁性形状记忆效应．     

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     

Mn2+、N2-共掺杂Zn2GeO4晶体电子结构和光学性质的研究

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法对本征Zn2GeO4,Mn2+掺杂Zn2GeO4,Mn2+/N2-共掺杂Zn2GeO4超晶胞进行了几何结构优化,计算了掺杂前后体系的晶格常数、能带结构、态密度和光学性质。结果表明,Mn离子掺入后,Mn离子3d轨道与O离子2p轨道之间有强烈的轨道杂化效应,掺杂系统不稳定,而Mn/N离子共掺后,Mn离子和N离子之间的吸引作用克服了Mn离子之间的排斥作用,能够明显地提高掺杂浓度和体系的稳定性。光学性质计算结果表明,Mn离子与N离子共掺杂能改善Zn2GeO4电子在低能区的光学跃迁特性,增强电子在可见光区的光学跃迁;吸收谱计算结果显示,Mn离子与N离子掺入后体系对低频电磁波吸收增加。     

Mn-N共掺杂TiO2电子结构和光学性质的第一性原理计算

本文采用第一性原理研究了Mn、N掺杂TiO2和Mn-N共掺杂TiO2的能带结构、态密度和Mn-N共掺TiO2对体系介电函数与吸收谱的影响.研究结果表明,Mn掺杂TiO2的能带结构的禁带内出现的杂质能级是由Mn 的3d轨道贡献;N掺杂TiO2在费米能级处的杂质能级则由O 2p, Ti 3d和N 2p轨道杂化形成; Mn-N共掺的TiO2能带在费米能级处的杂质能级则由O 2p, Ti 和Mn的3d以及N 2p轨道杂化形成; 对于介电函数,在低能区间(<2.5 eV),理想TiO2无介电峰, Mn-N共掺体系则出现了两个介电峰,原因在于Mn 3d态和N 2p态使介电峰值向低能区移动;同时,与理想TiO2的吸收谱相比,最大的变化是在可见光区出现了一个吸收峰,且在可见光区的响应的范围变宽.     

13C-selective IRMPD of CBr2F2/Cl2 and CCl2F2/Br2 systems

The CO₂ TEA laser irradiation of CBr₂F₂ in the presence of Cl₂ yielded ¹³C-enriched CBrClF₂ and ¹³C-enriched CCl₂F₂ under selected experimental conditions. As the photolysis proceeded, the ¹³C concentration of CBrClF₂ decreased gradually and that of CCl₂F₂ increased up to 90% or higher. These results can be explained by the mechanism involving the secondary ¹³C-selective IRMPD of the primary product CBrClF₂. On the other hand, the carbon-containing product for a CCl₂F₂/Br₂ system was only CBrClF₂; the further IRMPD of which probably regenerated CBrClF₂ in the presence of Br₂. The decomposition probabilities of ¹²C- and ¹³C-containing molecules in both systems were measured as functions of laser line, laser fluence, and reactant pressures.     

μ+SR study of LaNi2As2, URh2Si2 and CeRh2Si2

Muon spin relaxation experiments have been carried out in the paramagnetic and magnetically ordered states of URh₂Si₂ and CeRh₂Si₂. As the magnetic structure of these compounds is well known, these measurements can help to characterise their magnetic properties probed by μSR and to understand the μSR results of the heavy fermion compounds of the same crystallographic family. Our measurements show that the muons occupy two different crystallographic sites. The spectra of URh₂Si₂ and CeRh₂Si₂ in the magnetically ordered states are very different, probably reflecting their different magnetic structures. The spectra obtained on CeRh₂Si₂ are similar to the published spectra of the heavy fermion compound CeCu_2.1 Si₂. Muon spin rotation measurements on LaNi₂As₂ indicate that the muon is diffusing at 150 K.     

Magnetostriction of SmMn2Ge2 and GdMn2Ge2 intermetallic compounds

Longitudinal and transverse magnetostrictions of polycrystalline samples of intermetallic compounds RMn₂Ge₂ (R=Sm or Gd) are measured in pulsed magnetic fields up to 250 kOe. It is found that linear magnetostrictive strains of about 10^?3 arise in a temperature range in which the magnetic field causes a change in the magnetic state of a manganese magnetic subsystem. The results obtained are described within the model of a two-sublattice ferrimagnet with a negative exchange interaction in the manganese subsystem in terms of a strong dependence of this interaction on interatomic distances.     

CO2-laser-induced multiphoton absorption of CF2Cl2

Energy absorption by CF₂Cl₂ from an intense TEA CO₂ laser pulse is measured as a function of the pressure of CF₂Cl₂ and the pressure of Ar bath gas for different laser energy fluences. The fraction of the molecules excited by the laser field and the average energy of the molecular ensemble are determined by a simple experimental method.     

Eu2+掺杂CaSi2O2N2荧光粉发光性能

采用固相反应法合成了组成为Ca_1-xEu_xSi₂O₂N₂的Eu²⁺掺杂CaSi₂O₂N₂荧光粉.通过荧光光谱对样品的发光性能进行了研究,发现Eu²⁺掺杂CaSi₂O₂N₂荧光粉发射光谱为宽波段的单峰结构,主要包含绿光和黄光区,发射峰在556~568 nm.从发射光谱的宽带特征来看,CaSi₂O₂N₂:Eu²⁺的发射主要对应着Eu²⁺离子4f⁶5d→4f⁷跃迁.从激发光谱所覆盖的范围还可以看到,样品可以有效的被UV蓝-光激发,这意味着该类荧光粉在白光LED方面有可能得到广泛的应用.另外,样品的发光性能与激发离子的浓度有着很大关系.激发离子浓度增大时,发射光谱会发生明显红移.利用这一性质,可以通过改变Eu²⁺浓度来调节荧光粉的发光范围,从而满足不同场合的需要.同时,Eu²⁺浓度提高,样品发射光谱的强度也会随之增强,在x=0.06时发射强度达到最大值,之后继续增加Eu²⁺浓度,强度不仅没有增加反而降低,即出现浓度猝灭现象.     

X-ray photoemission spectra measurements of CeNi2Sb2 and CeCu2Sb2

X-ray photoemission spectra, resistivity and susceptibility of CeNi₂Sb₂ and CeCu₂Sb₂ were measured and are discussed. The results indicate that these alloys are Kondo systems. For comparison of the valence band properties, the spectra of the isostructural alloys of RT₂X₂-type with R = La, Gd, T = Cu, Ni and X = Sn, Sb were investigated, too.     

Antiferromagnetism of ThCr2Si2

Neutron diffraction measurements indicate that the magnetic moments of chromium atoms in the ThCr₂Si₂ compound show long-range order. The Cr magnetic moment equal to 1.20(25)μ_B at 1.5 K lie in the basal plane and form magnetic structure AFl-type.