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采用局域密度近似下的密度泛函理论和原子轨道的线性组合方法,通过离散变分法自洽求解Kohn-Sham方程,详细地研究了FenB(n≤6)团簇的结构和磁性,所得主要结论如下:第一,B原子更倾向于在团簇的表面而不是在团簇的内部,通常计算非晶态的四面体结构和三棱柱结构,对于孤立团簇而言是不稳定的,这说明环境对团簇的结构稳定性有重要影响;第二,当Fen+1团簇中的一个Fe原子被B原子取代形成Fen团簇时,其结合能增大而Fe原子的磁矩减小;第三,Fe< 相似文献
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Rational Design of Two-Dimensional Magnetic Chromium Borides Based on First-Principles Calculation 下载免费PDF全文
Two-dimensional(2D) magnetic materials have been experimentally recognized recently,however,the Curie temperatures(TC) of known 2D systems are quite low.Generally,magnetic systems can be seen as constituent magnetic elements providing spins and the non-magnetic elements providing frameworks to host the magnetic elements.Short bond lengths between the magnetic and non-magnetic elements would be beneficial for strong magnetic interactions and thus high TC.Based on this,we propose to combine the magnetic element Cr and the non-magnetic element boron to design novel 2D magnetic systems.Using our self-developed software package IM2 ODE,we design a series of chromium-boride based 2D magnetic materials.Nine stable magnetic systems are identified.Among them,we find that CrB4-Ⅰ,CrB4-Ⅱ and CrBs-Ⅰ with common structural units [CrB8] are ferromagnetic metals with estimated TC of 270 K,120 K and 110 K,respectively.On the other hand,five CrB3 phases with structural units [Cr2B12] are antiferromagnetic metals.Additionally,we also find one antiferromagnetic semiconductor CrB2-Ⅰ.Our work may open new directions for identifying 2D magnetic systems with high TC. 相似文献
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在过去60多年中,人们对半导体的研究集中在一元、二元和三元半导体方面,最近,出于寻找新型廉价、环保、高效光伏转换材料的需要,Cu2ZnSnS4 类 I2-II-IV-VI4型四元硫族半导体吸引了人们越来越多的关注,它在光催化和热电等多方面的应用也不断被发掘. 然而,对于这类四元半导体的基本性质,如晶体结构和电子结构,人们知之甚少,很多研究还停留在经验阶段. 文章首先简要回顾了这类半导体的由来和在应用方面的最新进展,然后详细介绍了文章作者对这类四元半导体的第一性原理计算研究工作的进展,其中包括:系统研究了这类硫族半导体在从二元向三元再向四元的演化过程中晶体结构和电子能带结构变化的规律,总结了元素成分对其影响的一般趋势,并结合实验结果分析了这类四元半导体晶格结构表征和带隙测量中易于出现的混淆;文章作者还以Cu2ZnSnS4 为例,考察了这类四元化合物相对二元、三元化合物的相稳定性和本征缺陷性质. 文章介绍的研究结果将为一系列I2-II-IV-VI4型四元半导体的深入研究提供基础. 相似文献
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采用密度泛函理论和离散变分方法,以Ih结构的Cu12TM团簇为对象(TM:Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Y,Zr,Nb,Mo,Tc,Ru,Rh,Pd,Ag),系统地研究了杂质TM的局域磁矩及其形成机理,发现杂质TM在Cl12中的局域磁性行为与在块体Cu中及在Al12.团簇中的行为明显不同.除Cr和Mo的磁矩被淬灭为零外,其他的杂质都是磁性的.与杂质在块体d带衬底中的d-d相互作用图象相比,发现在团簇中存在着更为复杂的相互作用,它们影响着杂质的局域磁矩.其中Cu原子的s轨道与杂质原子之间的相互作用对3d和4d杂质的磁矩有重要贡献;Cu原子的p轨道与杂质原子的相互作用对Mn,Fe,Co,Ni,Tc,Ru,Rh的磁矩有关键性影响;Cu原子的d轨道与杂质之间的相互作用对Sc,Ti,V,Y,Zr,Nb的磁矩有关键性影响. 相似文献
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推广模拟退火方法及其应用 总被引:4,自引:0,他引:4
本介绍了推广模拟退火方法的基本思想及其统计基础。我们通过一系列标准函数测试了推广模拟退火方法的性能。作为该方法的应用,我们研究了Thomson问题和Ni团簇结构。最后,探讨了推广模拟退火方法的效率随体系复杂性的变化。 相似文献
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A Possible Structure of the Al36 Cluster: Coexistence of Icosahedral and fcc-Like Structures 下载免费PDF全文
We study the atomic and electronic structures of the Al36 cluster using first principles total energy calculations with the local density approximation, and obtain a structure which has a HOMO-LUMO gap as large as 0.67eV, in agreement with experimental photoelectron spectroscopy. Its atomic structure is found to show the coexistence of icosahedral and fcc-based structures, which can be seen as a transition phase from icosahedral to fcc-bulk structures. 相似文献