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．     

光诱导转化法制备片状三角形银纳米粒子的表面增强喇曼散射

采用柠檬酸三钠化学还原法制备球形Ag纳米粒子溶胶,并用高压球形氙灯对球形Ag纳米粒子溶胶进行光诱导实验.利用透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱研究了不同光照时间下的银胶纳米粒子的光谱特性和表面形貌,并以结晶紫为探针分子测量了银胶纳米粒子的表面增强喇曼散射光谱.实验结果表明:随着光照时间的增多,Ag纳米粒子溶胶颜色变化显著;紫外-可见吸收光谱吸收峰从单一峰渐渐显示出多个峰;透射电子显微镜图显示Ag纳米粒子由球形逐渐转变成片状三角形银纳米粒子、截角的片状三角形银纳米粒子;表面增强喇曼散射的增强效应随着光照时间的变化先逐渐增大,然后逐渐减小.     

阻挫三角反铁磁YMnO3电子结构和磁性研究

基于广义梯度近似(GGA)的密度泛函理论,从非共轴的磁性结构出发,运用第一性计算得到了自旋阻挫反铁磁YMnO3的电子结构和磁性.考虑在位库仑势作用(U),研究了d电子关联作用对电子结构、能隙、和磁性的作用.计算得到,由于电子强关联和自旋阻挫的作用,Mn3d和O2p的电子态密度分布发生很大变化,费米面附近的基态能隙变大,Mn3d和O2p态电子杂化减弱,Mn离子的磁矩增加到3.92μB.我们的结果比局域化自旋密度近似LSDA计算结果更好地符合于实验测量值.     

全息干版银膜的制备、表征及其SERS活性的研究

报道了一种新的制备SERS基底的方法。通过对全息干版进行曝光、显影和定影,获得了具有良好稳定性的固体银膜。用紫外-可见光谱测量其表面等离子体共振吸收,发现其吸收谱线在420 nm处存在银粒子的特征吸收峰,且吸收峰具有较窄的半峰宽,这表明采用该方法制备的银膜表面分布着大小均一的银粒子。用扫描电子显微镜对其表面粒子形貌进行表征,发现银粒子分布均匀且平均粒径为100 nm左右。同时以结晶紫为探针分子测量了该银膜的表面增强拉曼光谱,结果表明该银膜具有良好的表面增强拉曼散射活性。采用这种方法制备的银膜稳定性好且易于保存,在常温下空气中放置数月,仍能保持原有的表面增强拉曼散射活性。     

三角晶格反铁磁CuFeO2的磁性和电子结构

基于广义梯度近似(GGA)的密度泛函理论(DFT), 通过构造铁磁(FM), 阻挫的三角非共线反铁磁(FAFM)、上上下下型共线反铁磁(↑↑↓↓AFM)三种不同磁性构型, 从非共线磁性结构计算出发, 优化了低温铜铁矿CuFeO2晶体材料的几何结构, 研究了磁性结构对电子结构、能隙和磁矩等的作用. 计算发现上上下下型反铁磁自旋排列能促进能隙形成, 总能降低, 磁矩增大. 由于上上下下型反铁磁与阻挫三角非共线反铁磁相能量接近, 外场的作用容易导致磁性结构相变到阻挫的三角反铁磁态, 其电子态密度分布与X光发射光谱测得的结果一致, 即具有高自旋的Fe离子3d电子自旋向上的子带中心位于Cu 3d能态之下, O 2p能态以上, 而且配位场理论分析表明Fe离子3d态自旋向下的空轨道为铁电极化提供了有利的化学环境.     

磁性形状记忆合金Mn_2NiGa性质的第一性原理研究

运用基于密度泛函理论的第一性原理,对Hg_2CuTi型Mn_2NiGa分别在奥氏体态和马氏体态下的晶体结构、磁性、电子结构以及Hg_2CuTi型Mn_2NiGa的压力响应、四方变形等进行了计算.计算结果表明:i)在奥氏体态和马氏体态下,Mn原子均是Mn_2NiGa总磁矩的主要贡献者,但Mn(A)、Mn(B)原子磁矩的值不等且呈反平行耦合,因而Mn_2NiGa合金均表现为亚铁磁结构;ii)在奥氏体态和马氏体态下,Mn(A)-d、Mn(B)-d的投影态密度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,而此时Mn的原子内交换作用很强.这是Mn_2NiGa在奥氏体态和马氏体态下均呈现亚铁磁结构的成因;iii)理论计算出在四方变形中,在c/a约为1.27处出现一个稳定的马氏体相,这与实验结果相符.     

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．     

基于碰撞感应激发而产生相干相长的研究

运用半经典密度矩阵方法研究了一个开放四能级系统中基于碰撞感应激发而产生的干涉相长.在该四能级系统中,一个公共上能级与两个间距较大的下能级所组成Λ型三能级量子拍结构由一个相干激光场耦合,同时该公共上能级通过真空模与另一下能级耦合.     

应变作用下量子顺电材料EuTiO3的磁电性质

由于磁性和介电性质的强烈耦合, 量子顺电材料EuTiO₃材料的研究近来倍受人们的关注. 本文通过运用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了量子顺电(PE) 材料EuTiO₃的磁性和电子结构, 分析了应变对磁性和结构相变的作用, 从而探讨了该材料中可能的磁电耦合机理. 结果发现, 在无应变状态下, EuTiO₃处于顺电立方-G型反铁磁性态, 而对于c轴方向的无论张应变还是压应变, 当应变增加到一定程度时, 由于Ti 3d空轨道与周围O 2p 电子的杂化平衡被打破, EuTiO₃将相变到铁电( FE) 四方-铁磁结构, 显示了强烈的自旋-晶格耦合效应.     

单相ABO3型多铁材料的磁电耦合及磁电性质研究

实验发现多铁性钙钛矿物质YMnO₃和BiMnO₃在接近磁有序相变温度时,其介电常数和正切损失会出现异常,这些现象说明在物质的磁性和介电性质之间存在耦合.通过对系统磁性和铁电性之间可能磁电耦合方式的分析,考虑在系统哈密顿量中加入与自旋关联和极化相关的耦合项,对铁电子系统应用软模理论,对磁性运用基于海森伯模型的量子平均场近似,研究了外磁场诱导的极化、介电的变化和外电场诱导的磁化的变化等,并将以上结果与实验进行了比较和分析,较为合理地解释了一些多铁钙钛矿物质中的磁电现 关键词： 多铁 磁电耦合 铁电 铁磁