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自旋电子学是近年来发展起来的一门新型交叉学科,主要利用电子的自旋来传输和存储信息.在自旋电子学领域,半金属铁磁体因为能够极大的提高从铁磁体注入电子到半导体时的自旋极化率,因而受到了科学家的广泛关注.Full-Heusler合金Co2FeSi在目前为止所报道的众多半金属铁磁体材料中具有最高的磁矩和居里温度,而被认为是理想的自旋电子注入源之一. 本文利用全势线性缀加平面波方法(full-potential linearized augmented plane wavemothod,FLAPW),结合广义梯度近似(generalized gradient approximation,GGA)并考虑晶格点有效的库仑交换作用U,研究了Heusler合金Co2FeSi(001)表面的电子结构,磁性以及半金属特性.沿[001]方向考虑了两种可能的表面,即Co原子终止的表面与Fe和Si原子终止的表面. 计算结果表明: (1)Co原子终止的表面将失去半金属特性.这是由于表面的产生导致表面层Co原子的配位数减少,其自旋向下的态密度发生局域化,并从低能级向高能级移动,破坏表面层Co原子自旋向下子带的带隙.表面层自旋极化率分别为-48.3％(U7.5)和-43.2%(U10).表面层Co原子的自旋磁矩(～1.75μB)与中间上一层Co原子的自旋磁矩(～1.51μB)相比有了明显增加,是因为表面层Co原子的配位数减少,使表面层Co原子的交换劈裂有所增加.表面下一层Fe原子的自旋磁矩(～3μB,)与中间层Fe原子的自旋磁矩(～3.15μB,)相比有所减小,这是由于表面下一层Fe原子与表面层Co原子杂化增强所致. (2)Fe和Si原子终止的表面也失去了半金属特性.这是由于表面的产生使表面层Fe原子的最近邻Co原子的数目由原来的八个减少至四个,因此未填充的自旋向下的态由高能级向低能级移动,同时能隙出现了表面态.表面层自旋极化率分别为-87.3%(U7.5)和-43.2%(U10).表面层Fe原子的自旋磁矩(～3.28μB)大于中间层自旋磁矩(～3.14μB),是因为表面层Fe原子的配位数减少使表面层Fe原子的交换劈裂有所增加.表面下一层和中间上一层的Co原子的自旋磁矩基本上没有变化.