LaNi5的电子结构

采用总体能量平面波赝势方法, 并结合超软赝势技术, 计算了金属La、 Ni及合金LaNi5的总体能量、能带结构、电子态密度以及Mulliken布居值. 根据计算结果, 分析了La、 Ni和LaNi5的电子结构. 结果表明: 形成合金后费米面能量位置漂移, 介于Ni和La的费米面之间, 费米面上主要是Ni 3d电子; 费米面附近导带的电子结构变化较大; 合金中La和Ni间存在电子转移, 形成了弱的La-Ni键, 且带部分离子性; 与纯金属相比, 形成合金后La的稳定性增强, 而Ni的稳定性减弱. 计算了LaNi5的理论生成热, 结果能较好地符合实验值.     

铝合金化对LaNi5-xAlx电子结构的影响

在全电子水平上,基于广义梯度近似密度泛函和全势能线性缀加平面波方法,计算了不同Al含量LaNi5-xAlx(x＝0,0.5,1.0)的晶体结构、能带结构、状态密度等特征.对LaNi5的计算表明:GGA Perdew96的计算结果可信,自旋极化对优化结构和能量的影响不明显;对LaNi4Al的研究表明Al原子最可能取代3g位的Ni原子;对LaNi4 5Al0.5的优化结构与实验结果一致.随着Al含量的升高,晶胞能量、费米面能量升高,如从LaNi5,LaN45Al05到LaNi4Al,费米面能量从-10.591、-10.134 eV升高到-9.441 eV,而Ef上的态密度和材料对应的低温比热容则急剧下降,态密度从11.81、8.86急剧降低到1.61 eV/f.u..并计算给出了LaNi4.5Al0.5的能带结构、状态密度图.     

Co掺杂镧镍合金及氢化物的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(Density functional theory’DFT)的总体能量和平面波赝势方法,计算了LaNi5-xCox(x=0, 0.5)贮氢合金及其氢化物的晶体结构、电子结构和成键特性,获得了其总体能量、能带结构、态密度以及Mulliken布居值;计算结果表明：在LaNi5合金中,Ni2c与La原子间的相互作用大于Ni3g与La原子间的相互作用,Ni2c－Ni2c和Ni3g－Ni3g原子间存在明显的共价作用。合金中引入Co原子和H原子后,Ni2c－Ni2c和Ni3g－Ni3g相互作用明显减弱。H与Ni3g之间共价作用明显大于H与Ni2c间作用,即在四面体中引入H后,晶格膨胀导致Ni2c原子向外移动,使合金a轴膨胀大于c轴膨胀     

Fe-25Mn合金的力学性能和电子结构的第一性原理计算

以Fe-25Mn合金为基础添加不同的合金元素,可获得具有优良力学性能的孪晶诱导塑性钢。通过基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法计算了Fe-25Mn合金的晶格常数、力学性能、电子结构。结果表明:Fe-25Mn合金满足力学稳定性条件,可稳定存在;该合金具有微弱的磁性,总磁距为1.192 hbar。电荷密度则主要集中在Mn原子和离Mn原子最近的Fe原子,Fe原子和Mn原子的分波态密度有明显共振,这说明了Fe-Mn原子之间结合较好。     

Ni-Mn-Ga-Ti铁磁形状记忆合金的相稳定性和磁性能的第一性原理计算

通过第一性原理计算系统地研究了掺杂Ti含量对Ni_8Mn_(4-x)Ga_4Ti_x(x为单胞中掺杂Ti原子的个数,x=0、0.5、1、1.5和2)铁磁形状记忆合金相稳定性和磁性能的影响。根据能量最低原理,掺杂的Ti组元优先占据Ni_2MnGa合金中的Mn阵点。随着Ti含量的增加,顺磁奥氏体与铁磁奥氏体相的总能之差减小,从本质上导致了实验观察到的合金Curie温度(TC)的降低。随着Ti含量的逐渐增加,Fermi面以下自旋向上总电子态密度逐渐降低,而自旋向下的部分几乎不变,导致自旋向上与自旋向下的电子数之差减小,这是Ti含量增加而合金总磁矩降低的本质原因。本工作的计算结果对指导实验中的成分设计和开发新型磁控形状记忆合金具有重要意义。     

FULL-ELECTRON CALCULATION OF α-LaNi5H0.5 and β-LaNi5H3

在全电子水平上,基于广义梯度近似密度泛函和全势线性缀加平面波方法,计算出了LaNi5储氢合金固溶相α-LaNi5H0.5与中间相β-LaNi5H3的晶体结构、态密度和电荷密度等特征.在α相区域中,通过对5种不同间隙位置的能量计算得到12n位最稳定;点阵常数a随着H原子增多而增大,而c基本为一常数.在α→β相区域中,a值随着H原子的增多进一步增大,而c值增大相对较小.计算值与实验结果一致.     

第一性原理计算FeF_2的磁性、结构及电子性能(英文)

采用第一性原理方法研究FeF2的磁性、电子结构和成键机理。通过计算不同U值下的的晶格参数和磁矩,获得最佳的有效U值(Ueff)为4eV,此时计算Fe的磁矩和晶格参数c与a的比值分别3.752μB和0.704,与实验结果吻合。此外,基于GGA+U方法,利用对电子局域函数,Bader电荷和总电荷的分析来研究FeF2的电子结构和成键机理,结果表明Fe和F之间含有离子键和共价键的特征。     

Fe2TiGe0.25As0.75合金电子结构的第一性原理研究

利用第一性原理计算方法研究了Fe2TiGe0.25As0.75合金的电子结构。能带结构和态密度的计算结果表明该合金自旋向下的子态在费米面处有一宽度为0.71 eV的能隙,Fe2TiGe0.25As0.75合金是一种半金属铁磁体,其半金属隙为0.31 eV。合金的分子磁矩满足Slater-Pauling规则,Fe原子是分子磁矩的主要贡献者。     

Pd基Heusler合金Pd_2CrGa和Pd_2FeGa的第一性原理研究

运用基因遗传算法的晶格结构预测技术预测Pd基Heusler合金Pd2MnSn、Pd2CrGa和Pd2FeGa的结构;采用基于密度泛函理论(DFT)的投影缀加波(PAW)方法研究Pd2CrGa和Pd2FeGa的四方变形、磁性、态密度、弹性常数和声子谱线,最后通过Helmholtz自由能的计算预测了Pd2CrGa和Pd2FeGa的相变温度。结构预测显示:极限条件0 K时,Pd2MnSn以L21立方结构稳定存在,而Pd2CrGa和Pd2FeGa均以四方结构稳定存在。四方变形中,Pd2CrGa、Pd2FeGa在c/a1.0和c/a1.0处均有一个能量的局域最小值,分别对应一个稳定的结构。Pd2CrGa、Pd2FeGa在两种状态下均表现为铁磁性,Cr原子和Fe原子是总磁矩的主要贡献者。弹性常数计算结果显示:Pd2CrGa和Pd2FeGa仅在四方结构时才满足稳定性判据。c/a≈1.24处的四方结构Pd2CrGa转变为立方结构的相变温度在350 K左右,c/a≈1.30处的四方结构Pd2FeGa转变为立方结构的相变温度在130 K左右。     

Aluminum Nitride Thin Films on Molybdenum/Polyimide Heterostructure for Bulk Acoustic Resonators

用正电子寿命谱测量方法研究了5种不同化学成分的近等原子比NiTi合金中的微观缺陷和自由电子密度.结果表明,当Ni原子和Ti原子形成NiTi合金时部分3d电子被局域化而形成共价键,导致合金中参与形成金属键的自由电子减少.近等原子比的NiTi合金中的基体和缺陷处的自由电子浓度均随Ni含量的增加而改变,并且当Ni含量为51 at％时达到最大值.研究还发现Ni51Ti49合金含有最少的缺陷,从而有助于马氏体相变的发生,这可能成为Ni51Ti49合金具有最好的形状记忆效应的一个原因.