Ni5Nd2B4的电子结构和磁性能研究

采用LSDA（Local spin-density approximation）近似及LSDA+U（在位库伦势）近似模拟金属间化合物Ni5Nd2B4的磁性能对于R-M-B合金特性的研究具有重要意义。研究结果显示,LSDA近似下,Ni5Nd2B4具备金属导体性质,晶体结构中最紧邻Ni、B原子间杂化成键,最紧邻Ni-Ni共价成键,Nd、B原子形成成键分子轨道作用,Ni原子间存在自旋消弱现象;LSDA+U近似下,Nd原子磁矩提供体系磁性来源,由于自旋排斥作用Ni原子电子与Nd原子电子自旋方向相反,体系在U值约为6.35eV的作用下能较理想的处理体系电子作用。     

Ni13Pr3B2电子结构和磁性能第一性原理研

考虑电子自旋极化作用,本研究基于第一性原理的全电子投影缀加平面波赝势法理论,采用局域自旋密度近似LSDA,对Ni13Pr3B2金属间化合物进行结构优化,计算体系晶格常数,电子结构和磁性能。结果表明,Ni13 Pr 3B2为带隙很小的金属导体。LSDA近似下体系原子间存在复杂作用类型,Pr原子与近邻Ni、B原子以离子键作用为主,Ni原子与近邻Ni原子间表现共价作用情形。体系存在Pr -Ni铁磁耦合,总磁矩约2.80212μB,主要由Pr原子磁矩提供,自旋极化引起体系Pr-4f、Ni-3p、Pr-5p电子自旋劈裂为体系表现磁性的根本原因。     

Ni4PrB的电子结构和磁性能研究

考虑Pr-4f及Ni-3d电子间的库仑作用U和交换作用J,采用局域自旋密度近似LSDA(Local spin-density approximation)及LSDA+U(在位库仑势)近似,对Ni₄PrB化合物进行结构优化,并计算体系电子结构,能带结构和磁性能. 结果显示,Ni₄PrB具备金属半导体性质,存在Pr-Ni铁磁耦合. U的引入对体系磁特性和结构稳定性有关键作用,加U前体系磁性来源为Ni原子磁矩,加U后体系磁性来源为Pr原子,且体系稳定性提高,U值的作用对于修正体系强关联有重要影响,可以合理描述由强关联和自旋排斥引发的排斥效应.关键词：密度泛函理论电子键结构磁性能稀土过渡金属间化合物     

Ni4NdB电子结构和磁性能第一性原理研究

采用第一性原理,在局域自旋密度近似LSDA及LSDA+U近似,对Ni₄NdB化合物进行结构优化,计算体系晶格常数,电子结构和磁性能.结果表明,Ni₄NdB为带隙很小的金属导体,存在Nd-Ni铁磁耦合,体系总磁矩由Nd原子局域磁矩提供.体系原子成键较为复杂,Nd原子与近邻Ni原子成金属键,Nd原子与近邻B原子成较强离子键,Ni原子与近邻Ni原子间存在间接交换相互作用.在U作用下,体系磁矩与Nd原子磁矩变化一致,Ni原子磁矩在2.75 eV呈现磁有序-磁有序崩溃转变关键词：密度泛函理论电子结构磁性能稀土过渡金属间化合物     

Ni基金属间化合物第一性原理研究

稀土(R)-过渡族(T)金属间化合物具有优异的物理和化学性质.本研究考虑电子自旋极化作用,基于第一性原理的全电子投影缀加平面波赝势法理论,采用局域自旋密度近似(LSDA),对Ni₁₃Nd₃B₂金属间化合物进行结构优化,计算体系晶格常数、电子结构和磁性能.结果表明,Ni₁₃Nd₃B₂为带隙很小的金属导体.LSDA近似下体系原子间存在复杂作用类型,Nd原子与近邻Ni,B原子以离子键作用为主,Ni原子与近邻Ni原子间表现共价作用情形.体系存在Nd-Ni铁磁耦合,总磁矩约8.4329μB,主要由Nd原子磁矩提供,自旋极化引起的体系Nd-4f,Ni-3p,Nd-5p电子自旋劈裂为体系表现磁性的根本原因.     

Gd2Co2Al电子结构和磁性的第一性原理研究

从第一性原理出发,在局域自旋密度近似(LSDA)和LSDA+U(在位库仑能)近似下,采用FPLAPW密度泛函能带计算方法研究了Gd2Co2Al的电子结构和磁性.从平均场近似出发,估算了体系的居里温度,并分析了导致体系居里温度偏低的原因.研究结果显示Gd2Co2Al为金属导体,其强的铁磁性的提供者主要是Gd,且Co的局域铁磁性是不稳定的.基于LSDA近似的计算表明Gd2Co2Al呈现亚铁磁性,因为Co与Gd两者磁矩反平行排列.考虑在位库仑能修正的LSDA+U方法则发现一个适当的在位库仑能(U=3.0eV)使体系从亚铁磁态转变为铁磁态,此时Co原子磁矩基本为零与实验结果更为相符.在位库仑能的变化对Co原子磁矩以及磁性原子的能级分布影响较大,但对Gd的磁性基本无影响.由于体系5d-3d态杂化和在位库仑排斥作用竞争使得Co原子磁矩呈现出波动性的特性.     

Gd2Co2Al电子结构和磁性的第一性原理研究

从第一性原理出发,在局域自旋密度近似(LSDA)和LSDA+U(在位库仑能)近似下,采用FPLAPW密度泛函能带计算方法研究了Gd₂Co₂Al的电子结构和磁性. 从平均场近似出发,估算了体系的居里温度,并分析了导致体系居里温度偏低的原因.研究结果显示Gd₂Co₂Al为金属导体,其强的铁磁性的提供者主要是Gd,且Co的局域铁磁性是不稳定的. 基于LSDA近似的计算表明Gd₂Co_{2关键词：稀土过渡族金属间化合物密度泛函理论电子结构磁性性质}     

Ce1-xYxFe2的电子结构和磁性质

关键词：     

稀土—过渡金属化合物结构和磁性研究简介

一、研究的目的和意义 稀土金属原子的磁矩比3d过渡金属原子的磁矩还大,并具有较强的磁晶各向异性,磁致伸缩也很突出.但是,稀土金属的缺点是居里温度太低,化学性质很活泼,因而不能直接作磁性材料.材料科学工作者寄希望于稀土与其他元素形成的一些稳定的金属化合物. 自60年代以来,先后发现化学计量为1:5和2:17的稀土-钴化合物具有很高的居里温度,饱和磁化强度和磁晶各向异性常数都很大,是潜在的性能优良的永磁材料新品种,这有力地促进了稀土永磁材料的发展.不久就相继成功地研制出1:5型稀土-钴永磁体(第一代稀土永磁材料),2:17型稀土-钴永磁…     

金属间化合物DyMn_2Ge_2的自发磁相变和场诱导的磁相变

在 10— 80 0K的温度范围内用X射线衍射方法测量了DyMn2 Ge2 化合物的晶格常数与温度的变化关系 ,观察到高温时DyMn2 Ge2 由顺磁状态到反铁磁状态的自发磁相变伴随着晶格常数a的负的磁弹性异常现象 .在4 2K— 2 0 0K的温度范围内测量了DyMn2 Ge2 的交流磁化率 .在交换相互作用的分子场模型近似下 ,从理论上分析讨论了DyMn2 Ge2 的低温自发磁相变和场诱导的磁相变 .计算了DyMn2 Ge2 单晶的磁化强度与温度的变化关系以及不同温度下外磁场沿晶轴c方向时的磁化曲线 .理论分析和计算结果表明 ,温度低于 33K时在DyMn2 Ge2 中观察到的场诱导的一级磁相变为由亚铁磁状态 (Fi)到中间态 (IS)相变 .     

Insights into the structures,stabilities, electronic and magnetic properties of X2Aun (X = La,Y, and Sc; n = 1–9) clusters: comparison with pure gold clusters

A systematic study of the X₂Au_n (X = La, Y, Sc; n = 1–9) clusters are performed by using the density functional theory at TPSS level. The structures, stabilities, electronic, and magnetic properties are investigated in comparison with pure gold clusters. The results show that the transition points of the doped clusters from two-dimensional to three-dimensional structure are obviously earlier than gold clusters. The impurity X atoms tend to occupy the most highly coordinated position and form the largest probable number of bonds with gold atoms. In addition, the impurity atoms can strongly enhance the stabilities of gold clusters. It indicates that the impurity atoms dramatically affect the geometries and stabilities of the Au_n clusters. The highest occupied molecular orbital–lowest occupied molecular orbital gap, vertical ionisation potential, and chemical hardness show that the X₂Au₆ clusters have higher stabilities than the others. In La₂Au_1–9, Y₂Au_1–7, and Sc₂Au_1–4 clusters, the charges transfer from X atoms to the Au_n frames. The total magnetic moments of X₂Au_n clusters exist distinctly odd–even alternation behaviours except for La₂Au₄ and Sc₂Au₄ clusters.     

Probing the structural and electronic properties of cationic rubidium–gold clusters: [AunRb]+ (n = 1–10)

Density functional theory has been applied to study the geometric structures, relative stabilities, and electronic properties of cationic [Au_nRb]⁺ and Au_{n + 1}⁺ (n = 1–10) clusters. For the lowest energy structures of [Au_nRb]⁺ clusters, the planar to three-dimensional transformation is found to occur at cluster size n = 4 and the Rb atoms prefer being located at the most highly coordinated position. The trends of the averaged atomic binding energies, fragmentation energies, second-order difference of energies, and energy gaps show pronounced even–odd alternations. It indicated that the clusters containing odd number of atoms maintain greater stability than the clusters in the vicinity. In particular, the [Au₆Rb]⁺ clusters are the most stable isomer for [Au_nRb]⁺ clusters in the region of n = 1–10. The charges in [Au_nRb]⁺ clusters transfer from the Rb atoms to Au_n host. Density of states revealed that the Au-5d, Au-5p, and Rb-4p orbitals hardly participated in bonding. In addition, it is found that the most favourable channel of the [Au_nRb]⁺ clusters is Rb⁺ cation ejection. The electronic localisation function (ELF) analysis of the [Au_nRb]⁺ clusters shown that strong interactions are not revealed in this study.     

硫化锌纳米管稳定性、电子性质和磁性质的比较研究

用第一性原理方法系统地研究硫化锌纳米管的稳定性、电子性质和掺杂磁性质.比较三种纳米管的稳定性.研究表明,六边形截面的双壁管的稳定性最高,相同截面的单壁管稳定性次之,而圆截面的之字形和扶手椅纳米管稳定性最低.电子能带结构计算表明它们都是直接带隙半导体.纳米管表面氢吸附后,六边形截面的单壁管转变为间接带隙半导体.研究了磁性原子掺杂六边形截面管的磁性质.发现掺杂纳米管的形成能比纯纳米管的形成能低,说明掺杂过程是一个放热反应.纳米管的总磁矩等于掺杂的磁性原子的磁矩.这些单掺杂纳米管在可调磁的新材料方面有潜在的应用价值.