形变对Co2MnSi合金的电子结构、磁性及半金属特性的影响

利用基于密度泛函理论的全势线性缀加平面波（FLAPW）方法,结合广义梯度近似（GGA）,研究了[001]方向的形变对Co2MnSi合金的电子结构、磁性和半金属特性的影响.计算结果表明,当形变量c/a0为0.92～1.08时,体系仍保持半金属特性而且总磁矩为5μB/原胞,能够很好地满足Slater-Pauling规则,而超过此范围体系将失去其半金属特性且体系的总磁矩减小.     

第一性原理研究具有原子无序的Co_2FeSi合金的电子结构、磁性与半金属特性(英文)

应用全势线性缀加平面波方法,并结合GGA+U方案,研究了原子无序性对full-Heusler合金Co2FeSi的电子性质和磁性质的影响.在full-Heusler合金Co2FeSi中,本文考虑了Co-Fe,Co-Si和Fe-Si 3种类型的原子无序.通过研究发现Fe-Si原子无序体系的总能量在3种原子无序当中最低,并且在U15~U20的范围内,Fe-Si原子无序体系依然保持半金属特性;另外,Co-Fe原子无序和Co-Si原子无序体系具有较高的总能量,这2种原子无序对体系的电子性质和磁性质产生了很大的影响,并且完全破坏了Co2FeSi的半金属特性.     

钙钛矿型氧化物电子能带结构计算方法比较

论述了钙钛矿型氧化物电子能带结构的几种常用计算方法:即赝势方法、线性缀加平面波方法(LAPW)、全电势LAPW方法(FLAPW)和线性化Muffin-tin轨道方法(LMTO)等,并采用赝势方法计算了BaTiO3材料的电子能带结构和光学性质,且将计算所得结果与FLAPW方法、TB-LMTO方法及其它方法的计算结果进行比较,发现这些能带计算方法有着各自的优缺点,但总体来说赝势方法和FLAPW方法是目前基于密度泛函理论(DFT)中计算能带结构较为准确的第一性原理计算方法.     

钯原子簇的电子结构和磁性性质研究

本文利用离散变分－－局域自旋密度泛函（DV－LSD）的方法对PdN原子簇的都存在非零磁性解,原子的平均磁矩随着原子簇的尺寸增大而逐步减小。     

KTa0.5Nb0.5O3电子结构的第一性原理研究

用全电势线性缀加平面波法（FLAPW）计算了KTa0.5Nb0.5O3铁电相和顺电相的态密度、能带结构。通过对两相态密度的对比分析发现，在铁电相，钽原子的d电子和氧原子的2p电子以及铌原子d电子与氧原子的2p电子之间存在强烈的轨道杂化，对能带的分析也得出同样的结论，这种轨道杂化对KTa0.5Nb0.5O3铁电性的稳定有着重要的意义。钽原子在四方铁电体KTa1-xNbxO3中的作用与在纯钽酸钾中的作用有明显的差别。     

MCo12原子簇的电子结构和磁性性质研究

利用分离变分局域自旋密度泛函方法,对正二十面体MCo12原子簇的电子结构和磁性性质进行了研究,结果表明:原子簇的中心原子与表面原子之间具有键长收缩效应,其相互作用得到了加强;用Ti、V、Cr、Mn、Fe和Ni原子替代中心Co原子后,原子簇的稳定性得到了一定的提高;均呈现出金属特性和一定的磁性,价带宽度随着M原子原子序数的增加而逐渐变宽。该研究将为探索以过渡金属原子簇为基础合成新的特殊功能材料提供重要的理论依据。     

稀土元素Gd掺杂GaN的电子结构和磁学性质研究

采用基于密度泛函理论(DFT)结合投影缀加平面波(PAW)的方法,通过VASP软件包计算研究了稀土元素Gd掺杂GaN的晶格参数、形成能、电子态密度、能带结构和磁学性质.计算过程中将稀土元素Gd的4f电子计入价电子,采用LSDA+U方法处理4f电子的强关联效应.计算结果表明:Gd原子之间的耦合是反铁磁性的,当有足够的空穴载流子存在时能够稳定铁磁相;Ga空位虽然能够提供空穴稳定铁磁相,但是由于在p型GaN中Ga空位的形成能较高而难以形成;而间隙N缺陷和间隙O缺陷的形成能较低,能够稳定GaN∶Gd体系的铁磁相并且能够分别引入1μB和2μB的磁矩,因此认为间隙N和O可能是巨大磁矩的来源.     

Zr掺杂TiFe电子结构和储氢性能研究

基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理,计算了Zr掺杂TiFe氢化物的电子结构,研究了Zr掺杂引起电子结构变化和对TiFe合金储氢性能的影响。分析对比了电子态密度和Mulliken键布居数的变化。结果表明:Zr掺杂后TiFe合金在反复吸放氢的过程中抗粉化性能和吸放氢的滞后效应得到改善,而体积变化引起的晶胞畸变则导致合金的可逆吸放氢量减少。     

Mn掺杂ZnO纳米晶粉体的结构及磁性研究

为探寻ZnO稀磁半导体材料的室温铁磁性来源,采用溶胶凝胶法制备掺Mn量为0、1%、2%和3%的ZnO粉体,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪以及振动样品磁强计,研究粉体的形貌特征、物相、电子结构以及室温磁性能。结果表明:掺Mn可使粉体粒度减小;Mn以离子形式取代Zn的位置,保持了本征ZnO的六方纤锌矿结构,无第二相形成;掺Mn形成的Zn—Mn键和Mn—O—Mn键改变了本征ZnO的缺陷结构,从而导致磁性变化;样品中的氧空位浓度决定ZnO的室温铁磁性;掺Mn量为1%时为最优掺入量,具有最大的饱和磁矩22.599×10?2 emu/g。     

基于第一性原理的full-Heusler FeMnCrSn合金的电子结构与磁性研究

利用第一性原理研究四元full-Heusler FeMnCrSn合金的电子结构与磁性,并探讨其半金属特性.计算结果表明:1)FeMnCrSn合金的结构稳定性不仅与原胞中原子排列有关,还与磁性原子之间的耦合有关.2)合金结构为结构Ⅱ时能量最低,最为稳定;合金结构为结构I时合金处于亚稳定状态;合金结构为结构Ⅲ时最不稳定.3)合金结构为结构Ⅰ或Ⅱ时具有高自旋极化率,而合金结构为结构Ⅲ时具有低自旋极化率.     

Si表面Si-OH、SiO2结构的LDA与GGA研究

在Si(001)面上建立2×1两种模型,表面分别为Si-OH结构和Si-O-Si桥氧结构.在周期性边界条件下的k空间中,采用局域密度近似法和广义梯度近似法,对比计算两种体系的能量和表面结构.研究表明,广义梯度近似法更适合硅复合材料表面Si-OH和SiO2结构的计算.     

Structural stability and magnetism of metastable Ni-Pt intermetallic compounds studied by ab initio calculation

Science China Technological Sciences - The self-consistent electronic structure calculations were carried out with the accurate frozen-core full-potential projector augmented-wave method on 13...     

Structural stability and magnetism of metastable Ni-Pt intermetallic compounds studied by ab initio calculation

The self-consistent electronic structure calculations were carried out with the accurate frozen-core full-potential projector augmented-wave method on 13 Ni-Pt intermetallic compounds of simple crystalline structures, i.e. A15, D0₁₉, D0₃ and L1₂ Ni₃Pt and NiPt₃, and α-NiAs, B1, B2, L2 _a , and L1₀ NiPt. The calculations reveal that the L1₂ Ni₃Pt, L1₀ NiPt and L1₂ NiPt₃ are energetically more stable than their respective competitive structures, indicating that the three structures may be formed in some appropriate conditions. The obtained results match well with the experimental observation or other theory predictions. It is found that there is hybridization between Ni 3d and Pt 5d states, which may significantly affect the structural stability and magnetism of metastable Ni-Pt intermetallic compounds. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50531040, 50871058), the Ministry of Science and Technology of China (Grant No. 2006CB605201), and the Administration of Tsinghua University     

旁磁制动单相感应电动机制动力的分析与计算

单相旁磁式制动电动机在制动电动机中有很高的应用价值.首先采用解析法对其轴向电磁制动力进行理论分析和计算,得出其理论计算公式,然后通过3D有限元电磁方法对理论计算结果进行了验证,分析了该电动机不同负载情况下不同气隙处磁密的变化规律,得出解析分析计算所需要的有关参数的选择原则.     

机械力化学法合成ZnO:Eu3+,Li+及其荧光性能研究

采用机械力化学法与热分解相结合的方法制备了ZnO:Eu3+,Li+纳米粉末,用SEM、XRD、TG-DSC、UV-Vis、FL等检测手段对样品进行了表怔。结果表明：Eu3+和Li+成功掺入ZnO基质中;样品颗粒分布均匀,粒径为50nm,其发射主峰位于611nm处;其荧光性能与热处理温度及Eu,Li的掺杂比例密切相关。     

Interface structure of Ag(111)/SnO_2(200) composite material studied by density functional theory

Electric contact material of Ag/SnO2 was successfully synthesized by in situ process method.The in-terface structure was characterized by high-resolution transmission electron microscopy(HTEM) and simulated at atomic scale on computer.The mean-square displacements of atoms near the interface were calculated,and the results showed that near the interface both Ag side and SnO2 were mis-matched and this effect decays rapidly far from the interface.By inspecting the calculated density of states(DOS),we found th...     

金属Al电子结构与热力学性质的第一性原理计算

针对金属Al的电子结构与热力学性质,采用基于密度泛函理论的第一性原理以及CASTEP软件进行了理论计算,得到了金属Al的平衡晶格常数、相关弹性系数、电子能带、态密度、声子谱、声子态密度以及相关热力学参数,并对计算结果进行了理论分析.结果表明,金属Al具有明显的导电特性与良好的塑性.金属Al具有3条声学支波色散曲线与一个声子态密度峰.随着温度的增加,熵、焓均增加,而自由能减少.热容量随着温度的增加而迅速增加,当温度达到500 K后,热容量几乎不变,所得结论与物理规律相符合.     

实腹式钢结构压弯构件简化计算探讨——图解法

根据<钢结构设计规范>(50017-2003)和型钢截面特性,通过简化计算研究,绘出满足整体稳定性要求的N-Mx关系图,由此得出满足实腹式钢结构压弯构件设计要求的截面,减少了截面试算过程,使计算过程大为简化.     

A density functional theory study of the geometric and electronic structure of MgF2 (110) surface

Ab initio density functional theory (DFT) was employed to study geometric and electronic structure of MgF2 (110) surface. Three different clean surface models have been considered. The results show that the surface terminated with one-layer F has the smallest relaxation and the lowest surface energy, which indicates this model is the most energetically favorable structure of MgF2(110) surface. Furthermore, the electronic properties are also discussed from the point of density of states and charge density. Analysis of electronic structure shows that the band gap of the surface is significantly narrowed with respect to the bulk. The electrons of the surface exhibit strong locality and larger effective mass.