Cs2AgF4中Jahn-Teller畸变导致的铁磁态和轨道序

利用基于密度泛涵的平面波赝势方法,研究了Cs2AgF4中Jahn-Teller（JT）畸变导致的轨道有序,以及铁磁态存在的机制.通过比较各种磁性态的总能和原胞实空间的电荷分布,我们发现：因为在a-b平面内Ag-F键长存在长短不同的交替变换,所以Ag的4d电子会交替占据dz2-x2和dz2-y2轨道.这种相互正交的轨道有...     

镧铱硅电子结构与成键机理的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统研究了镧铱硅（La-Ir-Si）体系四种异构体的电子结构与成键机理．通过对能带结构、态密度的系统分析,发现：La-Ir-Si体系的超导属性与该体系中过渡元素Ir-d态和Si-p态的p-d轨道耦合强度有关．为了定量描述p-d轨道耦合的强度,采用了分子中的原子方法,针对La-Ir-Si体系成键过程中的电荷迁移进行了定量的分析,结果表明,超导的转变温度与体系中Ir原子basin中的电荷量成近线性关系． 关键词： La-Ir-Si 电子结构 超导属性 第一原理     

纯有机聚合物磁性的第一性原理研究

基于全电子势线性缀加平面波的第一性原理计算，针对在聚乙炔的侧链上挂有有机自由基团（CH₂）的典型纯有机磁性聚合物体系的能带结构、带自旋的总的和分的电子态密度、劈裂能量、磁矩等物理量进行了定量分析，发现自旋能带劈裂发生在布里渊区边界上，定量说明了这一体系是反铁磁的，同时说明有机聚合物中只有共轭π电子对磁性有贡献． 关键词：     

超导材料的各向异性特征与超导转变温度T_c

在本文中,以电声子机制超导电性理论为基础,用电负性均衡原理研究了由于超导材料的各向异性引起的电子态密度分布的不均匀性,晶格稳定性的差异性及超导材料中元素成键特征对超导转变温度影响的特征,提出了在各向异性的超导材料中电声子机制可以产生高的超导转变温度Tc.     

原子尺度构建二维材料的第一性原理计算研究

随着信息技术的不断进步,核心元器件朝着运行速度更快、能耗更低、尺寸更小的方向快速发展.尺寸不断减小导致的量子尺寸效应使得材料和器件呈现出许多与传统三维体系不同的新奇物性.从原子结构出发,预测低维材料物性、精准合成、表征、调控并制造性能良好的电子器件,对未来电子器件的发展及相关应用具有至关重要的意义.理论计算能在保持原子级准确度的情况下高效、低耗地预测材料结构、物性、界面效应等,是原子制造技术中不可或缺的重要研究手段.本综述从第一性原理计算角度出发,回顾了近年来其在二维材料结构探索、物性研究和异质结构造等方面的应用及取得的重要进展,并展望了在原子尺度制造背景下二维材料的发展前景.     

锂离子电池电极材料的第一性原理研究进展

文章综述了第一性原理计算在锂离子电池电极材料模拟与设计方面的研究进展.电极材料的研究包括电极材料的电子结构和电子导电性的研究,嵌锂电位、锂离子输运特性、嵌锂过程中局部结构弛豫与相变以及材料表面特性研究等方面,第一性原理计算在上述诸方面的研究都取得了一定的进展.这些理论上的研究成果,可以帮助人们加深对材料性能与机理的理解,同时对材料的设计也具有指导意义.     

先兆型铁电体CaTiO3的第一性原理研究

在广义梯度近似 (GGA)下利用全电势线性化的缀加平面波法 (FPLAPW )计算了钛酸钙 (CaTiO3 )的电子结构 .将实验测得的晶胞体积记为V0 ,计算中所用的晶胞体积记为V .当V/V0 =1.0时 ,Ti离子位移为零相应于总能量低能态 ,钛酸钙不会发生铁电相变 .但如果其体积膨胀 10 % ,则Ti离子的位移将导致能量极小值 .这意味着在立方钛酸钙中有发生铁电相变的趋势 ,表明在钛酸钙中存在着体积诱发的铁电相变 ,即钛酸钙为先兆型铁电体 .态密度在V/V0 =1.1时 ,Tid电子和O(2 ) p电子之间存在强烈的轨道杂化 ,这种杂化是出现铁电性的必要条件 .电场梯度的结果也表明了这一点 .     

LiAl中空位形成能的第一原理计算

LiAl是一种非常典型和有重要用途的金属间化合物.采用平面波展开和第一原理赝势法，计算了LiAl化合物中Li空位和Al空位的形成能和空位周围的原子弛豫，讨论了空位形成时电荷密度的重新分布、相应的电子态密度以及能带结构等性质. 关键词： LiAl 空位形成能 第一原理计算     

MoP在高压下的电子,声子和电声耦合性质的第一性原理计算

使用第一性原理方法,研究了拓扑材料MoP在高压下的电子结构和晶格动力学行为.高压下MoP的晶体结构和费米面附近的电子能带相对稳定,但是声子能谱以及电声子耦合参数随着压强的增大有明显的变化.声子谱中高频光学支逐渐硬化,低频声学支中也有部分出现明显软化,体系的电声子耦合随压强的增大而逐步变强,导致超导转变温度从常压下的零提高到30 GPa时的0.16 K,最后在50 GPa时提高到1.21 K,与实验的变化趋势基本一致.研究揭示了高压下MoP中出现的超导现象主要是电声子耦合造成的,为理解实验观测到的拓扑超导共存现象提供了一定的理论支持.     

Sb系half-Heusler合金磁性及电子结构的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了Sb系half-Heusler合金XYSb(X=Ni,Pd,Pt;Y=Mn,Cr)的晶体结构、磁性及电子结构.计算结果表明,在平衡晶格常数下,合金NiMnSb为半金属,其他为金属.合金的总磁矩主要由Y元素自旋磁距贡献,随着元素X原子序数减小,费米能级移向自旋向下能带导带底;压缩使费米能级上移,远离Sb原子p能带,PtMnSb,PdMnSb与NiCrSb在压应力下可实现金属—磁性半金属转变. 关键词： 第一性原理 磁性 电子结构 金属—磁性半金属转变     

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.     

The first-principles studying LaOMnSe: A possible parent compound of superconductor

By the first-principles calculations, we studied the structure, electronic and magnetic properties of LaOMnSe. The band structure and Fermi surface of LaOMnSe are very similar to those of LaOFeAs, where there are three hole-like Fermi surfaces around Γ-point and two electron-like Fermi surfaces around M-point. The hole-like Fermi surfaces will strongly overlap with electron-like Fermi surfaces if they are shifted by the q vector (π,π,0). Such Fermi surfaces nesting will induce magnetic instability and spin density wave (SDW), which is similar to LaOFeAs. Because of so much similarity to LaOFeAs, LaOMnSe is expected to become superconductor with electron or hole doping.     

First-principle investigation of the electronic and magnetic properties of PbMn（SO4）2

The magnetic properties of oxide PbMn(SO₄)₂ consisted of MnO₆ octahedra which connected with each other through SO₄ tetrahedra, are well studied in experiments. In this paper, we explored its interesting electronic and magnetic properties with first-principle calculations. Our results show that all Mn ions have high spin states, namely, S = 5/2, and the magnetic couplings between NN and NNN are antiferromagnetic, which agree well with the experimental results. Besides, the surprising results of spin exchange interactions between the NN and NNN are excellently explained with extended Hückel tight-binding calculations.     

Ni-X-In(X=Mn,Fe和Co)合金的缺陷稳定性和磁性能的第一性原理研究

Ni-Mn-In是一种新型的磁控形状记忆合金, 它通过磁场诱导逆马氏体相变实现形状记忆效应. 实验中常围绕化学计量比Ni₂MnIn合金进行成分调整, 以获得适宜的马氏体相变温度与居里温度, 在这个过程中必然会产生多种点缺陷. 本文使用量子力学计算软件包VASP, 在密度泛函理论的框架下通过第一原理计算, 系统地研究了非化学计量比Ni-X-In(X=Mn, Fe 和Co)合金的缺陷形成能和磁性能. 反位缺陷中, In和Ni在X亚晶格的反位缺陷(In_X和Ni_X)的形成能最低, Ni和X反位于Y的亚晶格(Ni_Y和X_Y)得到较高的形成能. 因此, In原子可以稳定立方母相的结构, 而X原子对母相结构稳定性的影响则相反; 空位缺陷中最高的形成能出现在In空位缺陷, 再次肯定了In原子对稳定母相结构的作用. 此外, 详细研究了点缺陷周围原子的磁性能以及电荷分布. 本文的计算结果在指导实验中的成分设计和开发新型磁控形状记忆合金方面具有重要意义.     

First-principles calculations of electronic and magnetic properties of CeN： The LDA ＋ U method

Electronic and magnetic properties of CeN are investigated using first-principles calculations based on density func- tional theory （DFT） with the LDA ＋ U method. Our results show that CeN is a half-metal. The majority-spin electron band structure has metallic intersections, whereas the minority-spin electron band structure has a semiconducting gap straddling the Fermi level. A small indirect energy gap occurs between X and W. The calculated magnetic moment is 0.99 μb per unit cell.     

电磁交互场对Al-合金凝固组织的影响研究

将在坩埚中熔融的Al-Cu合金在冷却凝固的过程中加入旋转磁场和脉冲电流的交互场,研究Al-(4～5%)Cu合金在复合场作用下的微观组织的变化.结果发现旋转磁场和脉冲电流的交互场对合金的凝固组织产生明显的细化作用.从组织细化效果来看,存在一个最佳的电磁参数配匹,100 V磁场-100A-300Hz-100μs的电脉冲使粗...     

化合物La3Co的超导电性与磁场的关系研究

我们报告稀土化合物La3Co的单晶样品在不同的磁场中的电阻率随温度变化的测量结果，从而得出该材料的超导转变温度随磁场的变化关系，超导转变温度随磁场的增大而降低．我们认为这是由于磁场的加大使电子间的相互作用增强，同时减弱了材料中的有效电子（3d、4f）的转移作用．     

An ab initio study of filled skutterudites ROs4P12 (R = Sm,Eu and Gd)

The elastic, electronic, magnetic and optical properties of filled skutterudite ROs₄P₁₂ (R = Sm, Eu and Gd) have been studied by first principles calculation. The full-potential linearized augmented plane wave method based on density functional theory was employed. For the exchange-correlation potential, local spin density approximation + Coulomb repulsion (LSDA + U) is used to treat the f-electrons more effectively. The numerical values of the elastic parameters are estimated in the framework of the Voigt–Reuss–Hill approximation. OsP-based filled skutterudite with localized 4f and 5d-electrons shows dense energy bands near Fermi energy originating from rare earth and Os atoms. The dense density of states near E_F reveals that these compounds are suitable for thermoelectric application. Optical constants including dielectric function, optical reflectivity and refractive index are calculated for photon energy radiation up to 12 eV. The exchange-splitting of R-4f states were analyzed to explain the ferromagnetic behavior of ROs₄P₁₂.     

碳、氧、硫掺杂二维黑磷的第一性原理计算

基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,研究了二维黑磷中的碳原子(C P)、氧原子(C P)、硫原子(S P)掺杂的几何结构、磁学性质和电子结构.发现掺杂体系结构稳定,C P和O P体系形变较大,而S P体系形变较小;二维黑磷本身无磁矩,掺杂后都具有1μB的总磁矩.由于掺杂体系具有稳定的铁磁性,使其在自旋电子器件方面可发挥重要的作用.     

用连续记录的方法测量高Tc超导材料的转变温度

本文介绍了用连续测量和记录的方法，准确测量高Ｔｃ超导材料的转变温度和实验装置。