第一性原理计算:MgCNi_3镁位空穴(Na)掺杂的声子谱研究

应用全势线性响应线性糕模轨道(FP-LR-LMTO)方法对MgcM3镁位进行钠掺杂的虚原子近似,计算晶格振动的动力学矩阵,得到Mg1-xNaxCNi3(x=0,0.06)的声子谱.计算结果表明MgCNi3声子谱中最低声学支沿F-M方向有接近一半距离的不稳定声子模存在,不稳定声子模都包括存原胞内x-y平面上两个相邻Ni原子沿着与C-Ni键垂直的方向上,向着镍八面体间隙区的垂直运动x为0.06的掺杂,使得布里渊区沿三个主要高对称性方向(Г-x、Г-M、Г-R)虚频范围扩大,容易使MgCNi3结构不稳定而产生结构相变.     

第一原理计算稀磁半导体(In1-xMnx)As的晶格常数,磁性和电子结构

用紧束缚近似线性Muffin-tin轨道的方法计算了稀磁半导体(In1-xMnx)As(x=1/2,1/4和1/8)的晶格常数,磁性和电子结构.给出了Mn掺杂浓度的变化对(In1-xMnx)As的晶格常数,磁性和电子结构的影响.     

新超导体MgCNi3的虚晶掺杂研究

用全势线性缀加平面波方法,考虑局域自旋密度近似研究虚晶掺杂MgCNi3的超导电性和磁性.计算了自旋极化能带结构、体弹性模量和它对压力的导数、原子磁矩 m 及其变化率.计算结果表明,对于电子掺杂的Mg1-xAlxCNi3(0≤x≤0.5), 超导电性和磁涨落随掺杂量的增加逐渐减小.空穴掺杂的Mg1-xNaxCNi3,在x＝0.12处出现铁磁相变,超导电性消失.在MgCNi3少量空穴掺杂区域(0≤x<0.12),表现为超导与磁涨落共存的不稳定状态.     

新超导体MgCNi3的虚晶掺杂研究

用全势线性缀加平面波方法,考虑局域自旋密度近似研究虚晶掺杂MgCNi₃的超导电性和磁性.计算了自旋极化能带结构、体弹性模量和它对压力的导数、原子磁矩m及其变化率.计算结果表明，对于电子掺杂的Mg_1-xAl_xCNi₃(0≤x≤0.5)，超导电性和磁涨落随掺杂量的增加逐渐减小.空穴掺杂的Mg_1-xNa_xCNi₃,在x＝0.12处出现铁磁相变，超导电性消失.在MgCNi₃少量空穴掺杂区域(0≤x<0.12)，表现为超导与磁涨落共存的不稳定状态. 关键词： 超导电性 能带结构 态密度 磁性     

In掺杂ZnO超晶格光学性质的研究

采用基于第一性原理的线性缀加平面波方法, 计算了超晶格ZnO掺In的光学性质. 计算结果表明, 掺入In元素后Fermi能级进入导带, 介电函数、吸收系数、折射率、反射率都在Fermi面附近产生新的跃迁峰. 随着掺杂层数的增多, 跃迁峰发生红移, 当掺杂两层In时跃迁峰峰值最大, 同时吸收系数的吸收边随掺杂层数的增多而逐渐减小. 与In掺杂ZnO超晶胞相比, ZnO超晶格在可见光范围内具有高透过率的特点.     

第一性原理研究掺杂及未掺杂(TiO2)3团簇的电子性质

为了研究金属掺杂团簇时带隙的变化趋势,本文用Cr, Mo, V, Nb四种元素掺杂 (TiO2)3团簇,并用密度泛函理论下的广义梯度近似（GGA）方法计算。不同掺杂位置的结果表明最好的掺杂位置是3-配位的钛位置。所有掺杂后(TiO2)3团簇的HOMO-LUMO带隙都要比未掺杂时要小,对应高能区态密度峰值左移0.1eV;HOMO的电子云分布主要占据了氧原子的位置,当掺杂团簇被激发时,电子从末端氧原子位置跃迁到掺杂原子。此外,我们进一步的计算表明Cr和Mo是降低(TiO2)3团簇带隙较好的掺杂元素。为了进一步的研究掺杂(TiO2)3团簇的性质以及它在光催化,清洁能源等方面的应用,还需要我们进行实验和理论相结合的研究。     

第一性原理研究掺杂及未掺杂(TiO2)3团簇的电子性质

为了研究金属掺杂团簇时带隙的变化趋势,本文用Cr, Mo, V, Nb四种元素掺杂 (TiO2)3团簇,并用密度泛函理论下的广义梯度近似（GGA）方法计算。不同掺杂位置的结果表明最好的掺杂位置是3-配位的钛位置。所有掺杂后(TiO2)3团簇的HOMO-LUMO带隙都要比未掺杂时要小,对应高能区态密度峰值左移0.1eV;HOMO的电子云分布主要占据了氧原子的位置,当掺杂团簇被激发时,电子从末端氧原子位置跃迁到掺杂原子。此外,我们进一步的计算表明Cr和Mo是降低(TiO2)3团簇带隙较好的掺杂元素。为了进一步的研究掺杂(TiO2)3团簇的性质以及它在光催化,清洁能源等方面的应用,还需要我们进行实验和理论相结合的研究。     

递归方法和团簇磁性的计算

介绍了如何应用递归方法将哈密顿矩阵三对角化,从而求得局域态密度 ,并以计算铑团簇的磁矩为例,说明了递归方法在研究团簇的电子结构方面的应用。     

Sc_(13)团簇的稳定性和磁性研究

使用梯度修正的密度泛函理论,对Sc_(13)团簇的稳定性和磁性进行了广泛的研究.与邻近钪团簇,或者与其它13-原子3d过渡金属团簇相比,Sc_(13)团簇的基态结构二十面体具有最高对称性,结构和磁性均表现出高的稳定性.由于二十面体的高对称性,Sc_(13)团簇的对称性分子轨道为晶体场分裂壳层9A_g(1),10T_(1u)(3),8H_g(5),10A_g(1),6T_(2u)(3),11T_(1u)(3),3G_g(4),3G_u(4),and 9H_g(5).20个价电子以类似于凝胶模型的1S~21P~61D~(10)2S~2壳层填充前四组壳层,其余19个价电子依据洪德法则填充后五组壳层,从而产生了19.0μB的磁矩.5个半填充的晶体场分裂壳层与离域价电子填充的1S~21P~61D~(10)2S~2类壳层导致了稳定的高磁矩Sc_(13)团簇.     

Na(3P)+Na(3P)→Na(4F)+Na(3S)碰撞激发能量转移截面

利用激光(调离NaD_2线±20GHz)激发钠蒸汽,测量Na(3P)+Na(3P)→Na(4F)+Na(3S)的碰撞激发转移截面。因4F→3D的荧光位于红外(1.84μm),故检测3~2D_(3/2)→3~2P_(1/2)(818.3nm)和3~2D→3~2P_(3/2)(819.5nm)级联荧光信号。通过测量激光频率的Rayleigh散射光,直接D_2线荧光和敏化D_1线荧光分布,确定了钠原子密度,定出了有效辐射俘获衰变率Γ_(D_1)~e,Γ_(D_2)~e。结合激光功率吸收率的测量得到了Na(3P)的密度,从而给出转移截面σ(4F)=37A~2(±33％)。与其他作者的实验结果和理论值作了比较,进行了讨论。     

单晶Pr3Co的磁性随温度变化关系的研究

我们报告单晶Pr3Co在不同温度下样品的磁化情况．在低温下，磁化强度随磁场强度的变化关系曲线为回线，在高温时为直线．我们还估出了磁化过程中磁性转变（即磁矩变化）的大小．     

磁场诱导制备Bi-Mn合金的结构和低温磁性研究

系统研究了在外加诱导磁场下制备的Bi-Mn 6%合金的结构和低温磁特性.结果表明,在外加诱导磁场下制备的Bi-Mn 6%合金呈现典型的双相结构和各向异性特征,MnBi相c轴沿外加诱导磁场方向定向排列.发现MnBi相的矫顽力随温度的升高而增大,而饱和磁化强度则随温度的升高而减小.MnBi相的自旋重定向温度TSR随测量磁场的增大逐渐向低温区移动,在高的外加测量磁场下这种自旋重定向特征消失,发现了TSR随外加诱导制备磁场的增大而逐渐向高温区移动.对磁场诱导制备织构化MnBi相和该类材料磁各向异性能的物理机制进行了分析和讨论.     

双钙钛矿Sr_2CrWO_6的磁性与输运性质研究

研究了双钙钛矿Sr2 CrWO6的磁性和输运性质 .Sr2 CrWO6多晶在Ar气及真空气氛中经固相烧结而形成 .X射线衍射分析表明主相为Sr2 CrWO6,少量杂相为SrWO4 .热磁测量表明样品的居里温度为 480K左右 .电阻随温度降低而升高 ,类似于绝缘体 ,在外场 5T ,低温下 (2 5K)磁致电阻 (MR)可达 2 0 % ,但MR随温度升高而趋于零 .较大的矫顽力 (5 97× 10 4 A/m)以及低场部分MR H曲线偏离高场下的线性曲线显示样品可能有较强的磁各向异性     

形貌可控的Fe3O4纳米粒子的水热合成及磁性能研究

Fe3O4是一种重要的磁性材料.由于其独特的光、电、磁、热等性能而备受关注.在本文中,我们采用水热溶剂热法合成了Fe3O4磁性纳米粒子.利用X-射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）和振动样品磁强计（VSM）对产物的结构、形貌及磁性能进行了研究.结果表明,通过前驱物的适当选择,可以实现Fe3O4纳米粒...     

IrTi合金晶格动力学的第一性原理研究

利用密度泛函理论的平面波赝势方法研究了IrTi合金的晶格动力学行为. 声子谱计算表明四方(L1₀)结构动力学不稳定,通过冷冻不稳定声子模式, 发现IrTi会发生从四方(L1₀)到正交的结构相变.进一步分析软模对应的原子振动, 得到了具有正交对称性,空间群为Cmmm,相对于四方(L1₀)相能量更低、更稳定的结构. 这种正交新相(Cmmm)弹性稳定和动力学稳定,而且其结构参数与实验上观察到的低温结构有限的晶格参数相符合,表明IrTi合金的低温相是正交结构(Cmmm). 从理论上肯定了IrTi合金立方到四方再到正交的相变机制, 解决了实验上关于相变机制和低温相结构形式的争议.     

La0.67Ca0.33MnO3的磁特性研究

采用高温固态反应法制备了具有钙钛矿结构的锰氧化物La0.67Ca0.33MnO3,利用X射线衍射、超导量子干涉仪等实验技术研究其结构和磁性质。应用标度律对起依赖于磁场的始磁化强度在t→0时的行为用临界指数β随磁场变化进行描述。临界指数β随着磁场的增大而减小,说明在临界点附近,磁场的增大导致自旋有序度的增加。     

退火温度对YBa2Fe3O8的结构与磁性质影响分析

YBa2Fe3O8(YBFO)是具有三方钙钛矿结构的反铁磁(AFM)体,研究它的结构和磁性质对于我们认识三方钙钛矿结构具有重要作用.目前,关于固相法制备YBFO中退火温度方面的研究并不多,而控制退火温度是这种工艺中的重要环节.为制备高含量的YBa2Fe3O8,本文分别在760℃、950℃和1100℃退火温度下,采用固相...     

双钙钛矿Sr2CrWO6的磁性与输运性质研究

研究了双钙钛矿Sr₂CrWO₆的磁性和输运性质.Sr₂CrWO₆多晶在Ar气及真空气氛中经固相烧结而形成.X射线衍射分析表明主相为Sr₂CrWO₆,少量杂相为SrWO₄.热磁测量表明样品的居里温度为480K左右.电阻随温度降低而升高,类似于绝缘体,在外场5T,低温下(25K)磁致电阻(MR)可达20%,但MR随温度升高而趋于零.较大的矫顽力(5.97×1 关键词： 双钙钛矿氧化物 磁性质 磁致电阻     

Zn掺杂对1/2 S自旋梯状结构化合物Sr14Cu24O41磁性质的影响

利用固相反应法制备了Sr14Cu24O41和Sr14(Cu0.99Zn0.01)24O41的样品,X-ray衍射分析显示,样品呈较纯的单相,样品的晶格常数掺杂前后并无明显变化.测量了S=0的非磁性元素Zn部分替代S=1/2的B位Cu离子后体系低温磁性质的变化.曲线整体拟合结果表明掺Zn使得体系中居里外斯部分的贡献减少,并且由Zn引入的局域磁矩通过近邻的自旋单态与次近邻的Cu2 进行超交换相互作用形成二聚体,使系统内二聚体的个数增加并且二聚体的耦合能减小.     

SrRuO_3的电子结构与磁性研究

用自洽的全势能线性丸盒轨道能带方法计算了氧化物体系SrRuO3(SRO)的电子结构和磁性 .对于理想的立方钙钛矿结构的计算得出的电子结构明显改善了已有的计算结果 :每个元胞的磁矩为 1 2 9μB ,按原子球划分为 0 84μB Ru原子和 0 11μB O原子 ;Sr原子上的自旋磁矩几乎为零 ;费米能级处的态密度N(EF)为 4 3 5 (states Ryd f.u .) .关于实际的正交结构SRO ,计算得出磁矩为 1 0 8μB f.u .的铁磁性基态 ,费米能级处的态密度N(EF)为 61 0(states Ryd f.u .) ,电子线性比热系数γ为 10 60mJ mol·K2 .结果说明SRO是一宽能带的巡游铁磁性体系 .