导读:本文包含了半金属铁磁性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:Heusler化合物,半金属,第一性原理,电子结构
半金属铁磁性论文文献综述
许佳玲,贾利云,靳晓庆,郝兴楠,马丽[1]（2019）在《系列CoMnZnZ四元Heusler化合物的结构和半金属铁磁性》一文中研究指出通过第一原理计算理论预测了CoMnZnZ (Z=Si, Ge, Sn, Pb)系列Heusler合金的弹性常数、电子结构和磁性,并根据弹性常数计算得到弹性模量等参量,计算了该系列化合物声速和德拜温度.计算采用全势线性缀加平面波方法,交换相关函数采用基于Perdew-Burke-Ernzerhof的广义梯度近似泛函.弹性模量结果表明晶体呈现韧性特征;承受剪切的性能弱于承受单轴压缩的性能;结构组成具有较低的各向异性性能.电子结构的计算显示CoMnZnZ (Z=Si, Ge, Sn)叁个化合物属于半金属铁磁体,但是CoMnZnPb化合物并不显示半金属特性. CoMnZnZ (Z=Si, Ge, Sn)叁个化合物的磁矩通过Slater-Pauling法则进行计算得到的量值与第一原理计算得到的完全一致,遵从总的价电子数减去28的Slater-Pauling法则,叁个化合物磁矩为整数且自旋极化率为100%.利用轨道杂化理论解释了此系列化合物半金属性的根源.(本文来源于《物理学报》期刊2019年15期）
姚仲瑜,孙丽,潘孟美,孙书娟,刘汉军[2]（2018）在《第一性原理研究half-Heusler合金VLiBi和CrLiBi的半金属铁磁性》一文中研究指出构建只含有一种过渡金属元素的half-Heusler合金VLiBi和CrLiBi.采用第一性原理的全势能线性缀加平面波方法计算half-Heusler合金VLiBi和CrLiBi的电子结构.计算结果表明, VLiBi和CrLiBi是半金属性铁磁体,它们的半金属隙分别是0.25 eV和0.46 eV,晶胞总磁矩分别为3.00μB和4.00μB.磁性计算结果显示,晶胞总磁矩主要来源于V和Cr的原子磁矩, Li和Bi的原子磁矩较弱,而且Bi的原子磁矩为负值.利用平均场近似方法计算合金的居里温度TC, VLiBi和CrLiBi的居里温度(TC)的估算值分别为1401 K和1551 K.使晶格常数在±10%的范围内变化,分别计算VLiBi和CrLiBi的电子结构.计算研究表明,晶格常数在-5.6%—10%和-6.9%—10%的范围内变化时VLiBi和CrLiBi仍具有半金属性,并且晶胞总磁矩稳定于3.00μB和4.00μB.采用局域密度近似(LDA)+U (电子库仑相互作用项)的方法计算VLiBi和CrLiBi的电子结构,当U的取值增大到5 eV时VLiBi和CrLiBi仍保持半金属性.此外,采用考虑自旋-轨道耦合(spin-orbit coupling, SOC)效应的广义梯度近似(GGA)+SOC方法计算VLiBi和CrLiBi的电子结构,计算结果显示有微弱的自旋向下能带穿过费米能级,此时VLiBi和CrLiBi在费米面处的自旋极化率分别为98.8%和94.3%,它们的晶胞总磁矩分别为3.03μB和4.04μB. VLiBi的半金属性几乎不受SOC效应的影响,而CrLiBi在费米面处仍有较高的自旋极化率.(本文来源于《物理学报》期刊2018年21期）
张峰[3]（2015）在《化学气相沉积法制备金属铁磁性纳米线及其性能研究》一文中研究指出金属磁性纳米线具有的诸多独特的物理化学特性主要来源于其特殊的显微组织结构,而显微组织结构取决于纳米线的制备工艺。在众多纳米线的制备方法中,化学气相沉积法(CVD)是一类可大量获取纳米线,并已部分实现商业化应用的制备工艺。然而,由于金属材料极高的气化温度,因此,CVD法常被用于制备各类氧化物或半导体纳米线。然而CVD法制备金属磁性纳米线未见有研究报道。故本文拟以具有低气化温度的二茂铁为原材料,采用纳米金颗粒作为催化剂,通过CVD法制备铁磁性纳米线。首先,作为纳米线的前驱体必须具备下述条件:较低的气化温度;分解温度适当高于气化温度;气化温度与分解温度相接近。通过TG分析测试表明二茂铁的具有较低的气化温度且分解温度大于气化温度,本文选取二茂铁(FeC10H10)作为前驱体,并采用粒径纳米金颗粒作为催化剂。沉积温度被设定为500°C,550°C,600°C,650°C,700°C,750°C;沉积时间设定为1h,1.5h,2h,2.5h;载体流速设定为25sccm,50sccm,70sccm,100sccm;沉积模板选择蓝宝石和硅片。文章研究了制备工艺参数对纳米线的组织形貌的影响,通过优化工艺参数,在沉积温度为600°C,沉积时间为2h,载体流速为70sccm的条件下,在蓝宝石基板上获得大量的直径和长度分别在125nm和2um左右的纳米线,并通过XRD,SEM,TEM等手段确定了所获得的纳米线为单晶铁纳米线。其次,本文进一步探讨了金属纳米线的生长机制,揭示了其生长过程可分为四个阶段:1.固态二茂铁气化,气态二茂铁跟随载体输送到沉积室中,在沉积室中发生分解反应,在600°C下,二茂铁分解为Fe和双戊二烯;2.分解的Fe原子被模板上的Au纳米吸附,形成Fe-Au合金;3.Fe-Au合金作为结核点进一步吸附大量的Fe原子;4.单晶Fe纳米线以结核点为晶核定向生长从而形成纳米线。通过TEM、EDS检测可以说明,单晶Fe纳米线的生长机理是气-固(Vapor-Solid)生长机理。最后,本文采用振动样品磁强计(VSM)沿平行和垂直纳米线轴向方向分别测试了纳米线的磁滞回线。测试结果表明:平行于纳米线轴向方向为易磁化方向,然而两个方向的各向异性能相差不显着,其原因在于纳米线的各向异性主要由形状各向异性和磁晶各向异性决定,而两者存在相互竞争关系,且本文制备的纳米线中形状各向异性Ed=1.8×104 J/m3要略微大于磁晶各向异性Ea=1.2×104 J/m3,从而表现出上述低的剩磁比为0.37。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2015-04-22）
刘兴军,王正伟,许伟伟,韩佳甲,王翠萍[4]（2014）在《Heusler合金Sc_2VZ(Z=C,Si,Ge,Sn,Pb)半金属铁磁性的第一性原理研究》一文中研究指出采用基于密度泛函理论(DFT)第一性原理的投影缀加波方法 (PAW),结合广义梯度近似(GGA),系统研究了Hg2CuTi型Heusler合金Sc2VZ(Z=C,Si,Ge,Sn,Pb)的电子结构和磁性.研究发现Heusler合金Sc2VZ(Z=Si,Ge,Sn,Pb)在平衡晶格常数下表现出半金属铁磁性,其自旋向上态中的带隙宽度分别为0.345,0.354,0.387和0.173eV.计算得到Sc2VZ(Z=Si,Ge,Sn,Pb)的总自旋磁矩均为整数(3.00μB),符合Slater-Pauling规则.分析能带与态密度发现,半金属带隙的产生主要是由于Sc和V原子d态电子之间强烈的杂化作用所致.同时计算结果也表明,在一定程度的晶格常数变化范围内,Sc2VZ(Z=Si,Ge,Sn,Pb)合金仍能保持其半金属性质.(本文来源于《厦门大学学报(自然科学版)》期刊2014年05期）
赵辉[5]（2014）在《C掺杂碱土金属硫化物的半金属铁磁性和结构稳定性的第一原理研究》一文中研究指出采用基于密度泛函理论的第一性原理,在广义梯度近似下,计算了C掺杂碱土金属硫化物X4CS3的晶格常数、体积、总能量和磁矩,并且计算了X4CS3(X=Mg,Ca和Sr)的磁矩、体积、能带结构和态密度的半金属性随压强的变化情况.从目前的研究结果来看,X4CS3的总能量在自旋时的值比无自旋时的值要小,这说明铁磁态要比非铁磁态更加稳定.随着压强的增大,X4CS3的磁矩随之降低.Mg4CS3曲线变化比Ca4CS3和Sr4CS3要更加平稳,说明Mg4CS3铁磁态更加稳定.当压强大约在140 GPa时,Sr4CS3磁矩趋近于零,由铁磁态向非铁磁态转变,存在二级相变;而Mg4CS3和Ca4CS3的二级相变点还没有找到.根据能带和态密度图可知,压强的增加破坏了X4CS3的半金属性.(本文来源于《鞍山师范学院学报》期刊2014年02期）
胡凯燕[6]（2013）在《3d过渡金属磷系化合物半金属铁磁性的第一性原理研究》一文中研究指出随着科技的发展，自旋电子学材料由于其具有电荷和自旋这两个自由度同时在固体中被利用进行信息的存储和处理，而受到越来越多的关注。如今的计算机芯片已经达到亚微米尺度，为了提高信息存储和处理能力，器件尺寸将会小到数十纳米、甚至几个纳米，这就要求相关材料在纳米尺度上仍然具有高自旋极化率以及优良结构的稳定性和性能稳定性。在自旋电子学材料中目前研究最多的是稀磁半导体材料，它的自旋极化率虽然可高达100%，但当其尺度降到纳米量级后稀磁半导体内磁性原子太少而导致性能下降，甚至消失，因此它并不是制备纳米尺度的理想电子器件。这对相关材料提出了很高要求，要求它们在器件尺寸降到纳米尺度时，仍能保持自旋取向的高度一致和优良的结构及性能稳定性。在这方面，过渡金属磷化物闪锌矿相有较宽的非金属能带带隙，并且同时具有足够高的居里温度和接近100％的自旋极化率，绝大多数为半金属铁磁体，且与半导体相容。由于它们的性能明显优于稀磁半导体，因此被认为是未来纳米尺度自旋电子学器件的理想组件。本文在基于密度泛函理论(DFT)的广义梯度近似(GGA)下，采用第一性原理平面波赝势(PWP)方法，对闪锌矿结构的3d过渡金属磷系化合物XY(X=V、Cr、Mn，Y=P、As、Sb)的电子结构进行了计算，通过分析它们的能带结构、态密度、磁矩等。得到的主要结论如下：1．闪锌矿结构的3d过渡金属磷系化合物XY(X=V、Cr、Mn，Y=P、As、Sb)中除MnP、MnAs外其余均为半金属铁磁体。半金属铁磁性来源于过渡金属（V、Cr）的3d中的t2g分别和磷系（P、As、Sb）np杂化并且杂化的态进行了劈裂，形成成键和反成键态。2．分态密度分析表明，对过渡金属磷化物s态在费米能级处对总态密度的贡献几乎为零；p态有少量的贡献，在费米能级处主要的贡献是d态提供，它主要来自过渡金属原子V、Cr、Mn。3．VP、VAs、VSb总的磁矩为2.00μB，V的磁构型为3d2；CrP、CrAs、CrSb总的磁矩为3.00μB，Cr的磁构型为3d3。该结果说明Cr的磷系化合物比V的磷系化合物有较强的铁磁耦合。但Mn的磷系化合物中MnP总的磁矩为2.42μB，MnAs总的磁矩为3.70μB，总磁矩不是μB的整数倍，说明这两种化合物只是近似的半金属铁磁体，并不是真正的半金属铁磁体。上述结果与已有的理论计算结果比较符合的，此外我们还得出了相关的一些规律，并对此做了解释，这对进一步研究提供了有价值的参考。(本文来源于《重庆大学》期刊2013-04-01）
姚仲瑜,孙书娟,傅军[7]（2012）在《第一性原理研究闪锌矿结构CrSe和CrAs半金属铁磁性的稳定性》一文中研究指出运用第一性原理的全势能线性缀加平面波方法对闪锌矿结构CrSe和CrAs的电子结构进行自旋极化计算.闪锌矿结构CrSe和CrAs处于晶格平衡时都具有半金属性,它们自旋向下的电子能带带隙分别为3.38 eV和1.79 eV,同时,它们的自旋总磁矩分别为4.00和3.00μ_B/formula.自旋总磁矩主要来源于Cr的原子磁矩,Se和As的原子磁矩对总磁矩的贡献很小而且为负值,因而它们具有明显的铁磁性特征.使晶体晶格在±10%的范围内发生各向同性形变,对闪锌矿结构CrSe和CrAs的电子结构进行计算.计算结果表明,当晶格各向同性形变分别为-4%～10%和-2%～10%时,闪锌矿结构CrSe和CrAs仍然保持半金属铁磁性,并且总磁矩都稳定于4.00和3.00μ_B/formula.(本文来源于《原子与分子物理学报》期刊2012年06期）
程志梅[8]（2012）在《叁元化合物Zn_(4-X)Y_XS_4（Y=V、Cr、Mn）半金属铁磁性的第一性原理研究》一文中研究指出自旋电子学是一门微电子学和磁学相交叉的新型学科，它同时利用电子的电荷和电子的自旋两个自由度来进行信息的存储和处理。与普通半导体电子器件相比较，自旋电子器件具有非易失性、低功耗和高集成度等优点。目前的关键问题之一是要寻找具有高自旋极化率、高居里温度的自旋电子材料。ZnS在Ⅱ-Ⅵ族半导体中具有最宽的带隙，通过分别用过渡金属(V、Cr、Mn)替换2×2×1ZnS超晶胞中的部分Zn原子可以得到较高的居里温度和高自旋极化率(100%)的半金属材料，因此，ZnS基磁性半导体在自旋电子学领域具有重要的应用价值。本文采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理方法，计算V、Cr和Mn替代2×2×1闪锌矿ZnS超晶胞中部分Zn原子后的得到的叁元化合物的能带结构、态密度和磁学性质等，系统研究替换后所得叁元化合物的半金属磁性机理，分析两种不同配比x=1，x=2和同种配比（x＝2）两种不同替换位置（平行替换（b）和对角线替换（c））对半金属能隙的影响，得到的主要结论如下：1）不同配比的Zn_(4-X)Y_XS_4：（1）对V原子，x=1和x=2两种替换情况，计算结果显示其半金属带隙分别为0.302eV和0.464eV。主要原因是随替换V原子增加，自旋向下子带受Zn原子的s轨道影响较大，并向高能端移动，导致其半金属能隙增加。（2）对Cr原子，x=1和x=2两种替换情况，计算结果显示半金属能隙分别为1.005eV和0.961eV。主要原因是随着替换Cr原子的增加，Cr原子间相互作用增强，Cr3d能带向两边展宽，导致自旋向下子带导带底的能量位置下降，半金属能隙更小。（3）对Mn原子，x=1和x=2两种替换情况，反铁磁态总能低于铁磁总能，所以反铁磁态是更稳定的基态。2）同种配比不同替换位置的叁元化合物Zn_2Y_2S_4：（1）对Zn_2V_2S_4和Zn_2Cr_2S_4而言，同层替换（b）的半金属带隙分别为0.464eV和0.961eV；对角线替换（c）的半金属带隙分别0.253eV和0.758eV。（b）替换较（c）替换的半金属带隙大，主要原因是（c）替换中由于Jahn-Teller效应引起态密度峰少而展宽，导致半金属带隙减小。因此本文推测V，Cr有发生平面聚集的趋势。（2）对本文中Zn_2Mn_2S_4来说，对角线替换（c）和同层替换（b）的铁磁稳定能均为负，显示反铁磁态是更稳定的基态，但（c）替换的铁磁稳定能更大，预示随Mn-Mn原子距离增大，系统铁磁稳定能逐渐变大，体系趋于铁磁态。本文的计算结果同已有的相关的理论计算较为一致，另外我们还得到了一些新的计算结果，并试着做出了一定的解释，虽然这些还有待进一步的理论或实验验证，但对研究磁性半导体具有一定的指导意义。(本文来源于《重庆大学》期刊2012-05-01）
胡凯燕,王新强,邓起宏,樊玉勤[9]（2012）在《3d过渡金属磷系化合物半金属铁磁性的第一性原理研究》一文中研究指出在基于密度泛函理论(DFT)的广义梯度近似(GGA)下,采用第一性原理平面波赝势(PWP)方法,对3d过渡金属磷系闪锌矿结构的化合物XY(X=V、Cr、Mn,Y=P、As、Sb)的电子结构进行了计算,通过分析它们的能带结构、态密度、磁矩等,发现除闪锌矿结构的化合物MnP和MnAs不是真正的半金属铁磁体外,其余闪锌矿结构的化合物在能带结构和态密度均体现出半金属特征.(本文来源于《原子与分子物理学报》期刊2012年02期）
程志梅,王新强,王风,鲁丽娅,刘高斌[10]（2011）在《叁元化合物ZnCrS_2电子结构和半金属铁磁性的第一性原理研究》一文中研究指出以闪锌矿相的ZnS2×2×1超原胞为基础,通过将其中的Zn用Cr按1∶1配比进行了a和b两种不同位置的替换构造出了叁元化合物ZnCrS2理论模型,然后采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波超软赝势(PWPP)方法分别计算了两种不同模型ZnCrS2的电子结构和磁学性质.结果表明,两种模型的ZnCrS2的铁磁态都比反铁磁态更稳定,均是半金属铁磁体(半金属能隙分别为0.9631eV和0.7556eV),其中a位替换不但具有较大的半金属能隙,而且结构更稳定.文中对a位替换结构的自旋极化电子态密度、能带结构、磁矩等进行了详细分析.本文结果可望为实验研究提供指导和理论解释.(本文来源于《物理学报》期刊2011年09期）
半金属铁磁性论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
构建只含有一种过渡金属元素的half-Heusler合金VLiBi和CrLiBi.采用第一性原理的全势能线性缀加平面波方法计算half-Heusler合金VLiBi和CrLiBi的电子结构.计算结果表明, VLiBi和CrLiBi是半金属性铁磁体,它们的半金属隙分别是0.25 eV和0.46 eV,晶胞总磁矩分别为3.00μB和4.00μB.磁性计算结果显示,晶胞总磁矩主要来源于V和Cr的原子磁矩, Li和Bi的原子磁矩较弱,而且Bi的原子磁矩为负值.利用平均场近似方法计算合金的居里温度TC, VLiBi和CrLiBi的居里温度(TC)的估算值分别为1401 K和1551 K.使晶格常数在±10%的范围内变化,分别计算VLiBi和CrLiBi的电子结构.计算研究表明,晶格常数在-5.6%—10%和-6.9%—10%的范围内变化时VLiBi和CrLiBi仍具有半金属性,并且晶胞总磁矩稳定于3.00μB和4.00μB.采用局域密度近似(LDA)+U (电子库仑相互作用项)的方法计算VLiBi和CrLiBi的电子结构,当U的取值增大到5 eV时VLiBi和CrLiBi仍保持半金属性.此外,采用考虑自旋-轨道耦合(spin-orbit coupling, SOC)效应的广义梯度近似(GGA)+SOC方法计算VLiBi和CrLiBi的电子结构,计算结果显示有微弱的自旋向下能带穿过费米能级,此时VLiBi和CrLiBi在费米面处的自旋极化率分别为98.8%和94.3%,它们的晶胞总磁矩分别为3.03μB和4.04μB. VLiBi的半金属性几乎不受SOC效应的影响,而CrLiBi在费米面处仍有较高的自旋极化率.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
半金属铁磁性论文参考文献
[1].许佳玲,贾利云,靳晓庆,郝兴楠,马丽.系列CoMnZnZ四元Heusler化合物的结构和半金属铁磁性[J].物理学报.2019
[2].姚仲瑜,孙丽,潘孟美,孙书娟,刘汉军.第一性原理研究half-Heusler合金VLiBi和CrLiBi的半金属铁磁性[J].物理学报.2018
[3].张峰.化学气相沉积法制备金属铁磁性纳米线及其性能研究[D].浙江工业大学.2015
[4].刘兴军,王正伟,许伟伟,韩佳甲,王翠萍.Heusler合金Sc_2VZ(Z=C,Si,Ge,Sn,Pb)半金属铁磁性的第一性原理研究[J].厦门大学学报(自然科学版).2014
[5].赵辉.C掺杂碱土金属硫化物的半金属铁磁性和结构稳定性的第一原理研究[J].鞍山师范学院学报.2014
[6].胡凯燕.3d过渡金属磷系化合物半金属铁磁性的第一性原理研究[D].重庆大学.2013
[7].姚仲瑜,孙书娟,傅军.第一性原理研究闪锌矿结构CrSe和CrAs半金属铁磁性的稳定性[J].原子与分子物理学报.2012
[8].程志梅.叁元化合物Zn_(4-X)Y_XS_4（Y=V、Cr、Mn）半金属铁磁性的第一性原理研究[D].重庆大学.2012
[9].胡凯燕,王新强,邓起宏,樊玉勤.3d过渡金属磷系化合物半金属铁磁性的第一性原理研究[J].原子与分子物理学报.2012
[10].程志梅,王新强,王风,鲁丽娅,刘高斌.叁元化合物ZnCrS_2电子结构和半金属铁磁性的第一性原理研究[J].物理学报.2011
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