在傳統(tǒng)電子學(xué)基礎(chǔ)上結(jié)合量子力學(xué)發(fā)展起來(lái)的自旋電子學(xué),主要用于處理和分析材料電子自旋以獲取特殊性能。半金屬磁性材料是自旋電子學(xué)的重點(diǎn)研究領(lǐng)域之一。部分Heusler合金兼具較高的居里溫度與自旋極化率,從而在室溫下表現(xiàn)出半金屬性質(zhì),可成為理想的自旋極化電子注入源備選材料。故設(shè)計(jì)研究新的Heusler合金材料對(duì)于自旋電子學(xué)器件的研發(fā)具有重要意義。本文利用第一性原理的方法,對(duì)full-Heusler合金Cr₂MnZ（Z=P,As,Sb）和Mn₂VZ（Z=P,As,Sb,Bi）的結(jié)構(gòu)、磁性、半金屬性和力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算分析,并對(duì)部分合金的半金屬性進(jìn)行了研究,取得如下主要成果:1.Cr₂MnZ合金的最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)是Hg₂CuTi型結(jié)構(gòu)。Cr₂MnP總磁矩接近0?_B,表明了材料的反鐵磁性,它是由磁性原子磁矩之間的反平行排列所致;費(fèi)米面附近電子態(tài)密度主要為Cr₁、Cr₂與Mn的3d電子疊加,研究認(rèn)為Cr₂MnP屬... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)師范大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：55 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 自旋電子學(xué)
    1.2 半金屬與自旋無(wú)隙半導(dǎo)體材料及特性
    1.3 Heusler合金
        1.3.1 研究背景
        1.3.2 結(jié)構(gòu)及分類
        1.3.3 研究現(xiàn)狀
    1.4 研究意義及內(nèi)容
第二章 理論基礎(chǔ)與計(jì)算方法
    2.1 第一性原理
    2.2 密度泛函理論
        2.2.1 絕熱近似
        2.2.2 Hohenberg—Kohn定理
        2.2.3 Kohn-Sham方程
        2.2.4 局域密度近似(LDA)與廣義梯度近似(GGA)
    2.3 平面波方法
        2.3.1 綴加平面波法(APW法)
        2.3.2 線性綴加平面波法(LAPW)
        2.3.3 全勢(shì)線性綴加平面波法(FLAPW)
    2.4 軟件包介紹
第三章 full-Heusler合金Cr_2Mn Z(Z=P,As,Sb)的結(jié)構(gòu),半金屬性與力學(xué)性能
    3.1 基態(tài)幾何優(yōu)化
    3.2 磁性與半金屬特性
    3.3 力學(xué)性能分析
    3.4 小結(jié)
第四章 full-Heusler合金Mn_2VZ(Z=P,As,Sb,Bi)的結(jié)構(gòu),半金屬性與力學(xué)性能
    4.1 基態(tài)幾何優(yōu)化
    4.2 磁性與半金屬特性
    4.3 力學(xué)性能分析
    4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷及在學(xué)期間的研究成果和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]自旋電子學(xué)研究的現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 于笑瀟,資劍,王兵,陳卓敏.  科技中國(guó). 2018(05)
[2]四元Heusler合金Co2V1-xCrxAl的電子結(jié)構(gòu)、磁性及半金屬性研究[J]. 戴晨盼,盧志紅,劉靜,方孫,程朝陽(yáng).  武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[3]金及二元合金團(tuán)簇吸附小分子的第一性原理研究[J]. 王雪方,王新強(qiáng).  重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2014(07)
[4]n型DMS材料居里溫度的極值點(diǎn)[J]. 陳余,關(guān)玉琴,迎春.  內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[5]Heusler合金Cu2VAl磁性及輸運(yùn)性質(zhì)的研究[J]. 王本陽(yáng),千正男,隋郁,劉玉強(qiáng),蘇文輝,張銘,柳祝紅,劉國(guó)棟,吳光恒.  物理學(xué)報(bào). 2005(07)
[6]半金屬磁性材料[J]. 任尚坤,張鳳鳴,都有為.  物理學(xué)進(jìn)展. 2004(04)
[7]高溫磁致冷工質(zhì)的新進(jìn)展[J]. 都有為,郭載兵,黃河,丁維平.  物理. 1997(07)
[8]用Muffin－tin方法研究H2和H4[J]. 何敬剛.  南開大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1994(02)
[9]彈性介質(zhì)各向異性研究沿革、現(xiàn)狀與問題[J]. 滕吉文,張中杰,王愛武,魏計(jì)春,吉連祥.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 1992(04)

博士論文
[1]Heusler型半金屬和磁相變材料新發(fā)現(xiàn)與物性研究[D]. 張亞九.北京科技大學(xué) 2018
[2]非磁性半金屬巨大磁阻（XMR）效應(yīng)研究[D]. 杜建華.浙江大學(xué) 2018
[3]Ti基Heusler化合物的第一性原理研究[D]. 魏小平.蘭州大學(xué) 2013
[4]新型尖晶石結(jié)構(gòu)半金屬材料磁電性能的第一性原理計(jì)算[D]. 劉俊.重慶大學(xué) 2008

碩士論文
[1]Heulser合金Ni2-xScxMnSn與CrMnZ的結(jié)構(gòu)、磁性與半金屬性能研究[D]. 高琳.沈陽(yáng)師范大學(xué) 2019
[2]Heusler合金X2ZrZ（X=Cr,Mn,Fe;Z=P,As,Sb）半金屬磁性的第一性原理研究[D]. 劉耀輝.燕山大學(xué) 2013
[3]第一性原理研究全惠斯勒合金Cr2YZ（Y=Mn，F(xiàn)e，Co；Z=Al，Ga，Si，Ge，P，As）的電子結(jié)構(gòu)、磁性以及半金屬特性[D]. 金勛.延邊大學(xué) 2013
[4]半金屬材料的第一性原理研究[D]. 徐奔.北京工業(yè)大學(xué) 2011
[5]Mn基Heusler合金的半金屬亞鐵磁性質(zhì)研究[D]. 邢耐生.山東大學(xué) 2008



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