MgH2和A1H3掺杂过渡金属的结构与磁性的第一性原理研究

来源 :天津师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:boboluping
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了研究过渡金属掺杂对氢化物铁磁性的影响,通过密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法进行模拟计算,以MgH2和AlH3为基本材料,用过渡金属(V、Cr、Mn、Fe、Co和Ni)元素替代2×1×2超晶胞中的Mg和Al原子建立掺杂模型Mg1-xMxH2(M=V、Cr、Mn、Fe、Co和Ni)和Al1-xMxH3(M=V、Cr、Mn、 Fe、Co和Ni),并计算模型的自旋极化的磁性、能带分布和态密度能量关系等性质。主要的研究内容及结果如下:  (1)过渡金属M(M=V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni)—H间的相互作用明显增强,造成Mg—H间强烈的离子键和部分共价键相互作用随着过渡金属的掺杂而被削弱。在过渡金属V、Cr、Mn、Co掺杂体系的掺杂原子附近以及Ni掺杂体系的Ni和H原子附近存在磁矩;而Fe掺杂的体系中仍然不具有磁性。净磁矩主要来源于过渡金属的d轨道以及少量的Mg的p轨道。过渡金属M(M=V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni)掺杂的MgH2体系都具有半导体性,而Mn、Co、Ni掺杂的体系同时还具有半金属性。  (2)过渡金属M(M=V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni)—H间的相互作用明显增强,造成Al—H间强烈的离子键和部分共价键相互作用随着过渡金属的掺杂而被削弱。在过渡金属V、Cr、Mn、Fe掺杂的体系中过渡金属原子附近有磁矩;而Co、Ni掺杂的体系中仍然不具有磁性。净磁矩主要来源于过渡金属的d轨道以及少量的p轨道。过渡金属M(M=V、Cr、Mn、Fe)掺杂的AlH3体系都具有半导体性,而Mn、Fe掺杂的体系同时还具有半金属性。
其他文献
石墨烯作为一颗碳纳米材料界的新星,具有与众不同的结构及耀眼的物理及化学性能。由于以上优势,石墨烯材料及其衍生物在材料的生物学等领域有不可估量的发展前景。但同时,作为生
多铁性材料,被定义为材料至少拥有铁电,铁磁和铁弹性中至少两种性质。铁酸铋(BiFeO3,BFO)作为一种典型的多铁性材料,基于它高铁电居里温度(TC~1103K)和高反铁磁尼尔温度(TN~643K),有
从广义上讲,物态方程是泛指描述处于热力学平衡态的物质系统的各种状态参量之间关系的函数表达式,用来表达在一定热力学条件下物质的性状。从狭义上来讲,物态方程是描述处于热
自从巨磁电阻效应应用在计算机存储技术,并大幅度提高了存储容量以来,磁电阻效应研究就倍受关注.类钙钛矿结构锰氧化物的庞磁电阻效应以其蕴藏着丰富的物理内涵和美好的应用
在该论文中,我们研究了一些自旋系统的纠缠特性.首先,我们介绍了量子世界中纠缠的一些相关概念,并介绍了三种纠缠的量度方法,其中,我们着重叙述了生成纠缠.接着,我们引进了co
透明导电氧化物材料的发现给半导体材料领域带来了更加广阔的发展空间,满足了现在很多新兴电子产品对材料的严格要求。随着研究的进展,发展较为成熟的有In2O3基系和ZnO基系材料
有机阻垢剂分子设计始于上世纪90年代。1991年,Black和Bromley等人用分子设计方法设计和合成了控制硫酸钡晶体生长的阻垢剂,并在近海油田获得成功应用,成为水处理剂分子设计的第
学位
PDP作为新世纪最具潜力的数字显示器之一,成为人们研究的热点.三基色荧光材料是彩色等离子体显示器的关键技术,但是它的发展与PDP显示技术飞速发展相比略显缓慢.到现在为止,
本文以制备出过滤精度和过滤效率优异的碳化硅多孔陶瓷过滤系统为研究目标。陶瓷支撑体采用逐层包覆工艺制成,以大粒径的碳化硅颗粒为主要原料,加入分散剂,混入以钾长石、高岭土
该论文发展了分数维空间方法,并把它用于半导体带间跃迁光谱的分析上.具体地,我们运用分数维空间方法研究了(1)硅的临界点跃迁随温度变化规律;(2)表面氧化层对从光谱中分析临