Heusler合金Co 2-x Fe x VAl的磁性、半金属性以及热电性能的研究
发布时间：2021-01-04 22:48
Heusler合金由于特殊的电子结构使其具有极大的开发价值和应用潜力。一方面由于独特的半金属带结构,使之能很好的应用于自旋电子器件中。Co2VAl具有良好的半金属性质和高自旋极化率,而Fe2VA1没有磁矩,结合两种合金的特性,可以找到具有高自旋极化和较低磁矩的新材料。另一方面,合金在费米能级处有较窄的赝隙,使得合金具有较大的Seebeck系数,为优化材料的热电性能提供了可能,而Fe2VAl具有类似半导体的特性。本文研究的是Heusler合金Co2-xFexVAl（x=0,0.5,1,1.5,2）,从理论计算和实验上探究随着掺杂元素Fe含量的增加,合金的晶体结构,饱和磁矩,电输运特性以及热电性能。主要内容如下:1.采用第一性原理计算,对Heusler合金Co2-xFexVAl在完全有序和部分无序情况下的晶体结构、磁性、半金属性和相对形成能与掺杂元素Fe的浓度的关系进行研究发现,完全有序的磁性随着Fe含量的增加而减小,基本满足S-P规则,...
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 Heusler合金简介
1.2 Heulser合金晶体结构
1.3 半金属材料性质及应用
1.4 热电学简介
1.4.1 热电效应
1.4.2 热电优值
1.5 Heusler合金研究现状
1.6 研究思路及研究内容
第2章 理论方法和实验方法
2.1 理论方法
2.1.1 密度泛函理论
2.1.2 第一性原理计算
2.2 VASP软件简介
2.3 实验方法
2.3.1 多晶锭状样品的制备
2.3.2 样品的热处理
2.3.3 放电等离子烧结
2.4 实验设备和测量方法
2.4.1 X射线衍射仪（XRD）
2.4.2 X射线光电子能谱（XPS）
2.4.3 物理性质测量系统（PPMS）
2.4.4 热电性能测试
2-xFexVAl的第一性原理研究">第3章 Heusler合金Co2-xFexVAl的第一性原理研究
3.1 完全有序情况下的计算结果
3.1.1 计算模型及方法
3.1.2 电子结构及半金属性
3.1.3 磁性
3.2 部分无序情况下的计算结果
3.2.1 相对形成能及半金属性
3.2.2 磁性
3.3 本章小结
2-xFexVAl结构、电磁性能研究">第4章 Heusler合金Co2-xFexVAl结构、电磁性能研究
2-xFexVAl系列合金的结构表征"> 4.1 Co2-xFexVAl系列合金的结构表征
2-xFexVAl系列合金的磁性研究"> 4.2 Co2-xFexVAl系列合金的磁性研究
2-xFexVAl系列合金的电输运性质"> 4.3 Co2-xFexVAl系列合金的电输运性质
4.4 本章小结
2-xFexVAl的热电性能研究">第5章 Heusler合金Co2-xFexVAl的热电性能研究
2VAl合金的物相分析及热电性能"> 5.1 Fe2VAl合金的物相分析及热电性能
5.1.1 合金的物相分析
5.1.2 合金的热电性能
1.5Co0.5VAl合金的结构表征及热电性能"> 5.2 Fe1.5Co0.5VAl合金的结构表征及热电性能
5.2.1 合金的结构表征
5.2.2 合金的热电性能
1.5Fe0.5VAl合金的结构表征及热电性能"> 5.3 CoFeVAl和Co1.5Fe0.5VAl合金的结构表征及热电性能
5.3.1 合金的结构表征
5.3.2 合金的热电性能
5.4 本章小结
第6章 全文总结
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]资源约束、能源替代与可持续发展——基于经济增长理论的国外研究综述[J]. 曹玉书,尤卓雅. 浙江大学学报(人文社会科学版). 2010(04)
[2]温差发电器及其在航天与核电领域的应用[J]. 黄志勇,吴知非,周世新,郑文波. 原子能科学技术. 2004(S1)
博士论文
[1]高优值half-Heusler热电材料的能带工程与声子工程[D]. 付晨光.浙江大学 2016
[2]钙钛矿氧化物热电性能的研究[D]. 王洪超.山东大学 2011
本文编号：2957508
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 Heusler合金简介
1.2 Heulser合金晶体结构
1.3 半金属材料性质及应用
1.4 热电学简介
1.4.1 热电效应
1.4.2 热电优值
1.5 Heusler合金研究现状
1.6 研究思路及研究内容
第2章 理论方法和实验方法
2.1 理论方法
2.1.1 密度泛函理论
2.1.2 第一性原理计算
2.2 VASP软件简介
2.3 实验方法
2.3.1 多晶锭状样品的制备
2.3.2 样品的热处理
2.3.3 放电等离子烧结
2.4 实验设备和测量方法
2.4.1 X射线衍射仪（XRD）
2.4.2 X射线光电子能谱（XPS）
2.4.3 物理性质测量系统（PPMS）
2.4.4 热电性能测试
2-xFexVAl的第一性原理研究">第3章 Heusler合金Co2-xFexVAl的第一性原理研究
3.1 完全有序情况下的计算结果
3.1.1 计算模型及方法
3.1.2 电子结构及半金属性
3.1.3 磁性
3.2 部分无序情况下的计算结果
3.2.1 相对形成能及半金属性
3.2.2 磁性
3.3 本章小结
2-xFexVAl结构、电磁性能研究">第4章 Heusler合金Co2-xFexVAl结构、电磁性能研究
2-xFexVAl系列合金的结构表征"> 4.1 Co2-xFexVAl系列合金的结构表征
2-xFexVAl系列合金的磁性研究"> 4.2 Co2-xFexVAl系列合金的磁性研究
2-xFexVAl系列合金的电输运性质"> 4.3 Co2-xFexVAl系列合金的电输运性质
4.4 本章小结
2-xFexVAl的热电性能研究">第5章 Heusler合金Co2-xFexVAl的热电性能研究
2VAl合金的物相分析及热电性能"> 5.1 Fe2VAl合金的物相分析及热电性能
5.1.1 合金的物相分析
5.1.2 合金的热电性能
1.5Co0.5VAl合金的结构表征及热电性能"> 5.2 Fe1.5Co0.5VAl合金的结构表征及热电性能
5.2.1 合金的结构表征
5.2.2 合金的热电性能
1.5Fe0.5VAl合金的结构表征及热电性能"> 5.3 CoFeVAl和Co1.5Fe0.5VAl合金的结构表征及热电性能
5.3.1 合金的结构表征
5.3.2 合金的热电性能
5.4 本章小结
第6章 全文总结
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]资源约束、能源替代与可持续发展——基于经济增长理论的国外研究综述[J]. 曹玉书,尤卓雅. 浙江大学学报(人文社会科学版). 2010(04)
[2]温差发电器及其在航天与核电领域的应用[J]. 黄志勇,吴知非,周世新,郑文波. 原子能科学技术. 2004(S1)
博士论文
[1]高优值half-Heusler热电材料的能带工程与声子工程[D]. 付晨光.浙江大学 2016
[2]钙钛矿氧化物热电性能的研究[D]. 王洪超.山东大学 2011
本文编号：2957508
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