Heusler合金Cr 2 MnZ与Mn 2 VZ结构、磁性、半金属性与力学性能研究
发布时间：2022-02-25 04:25
在传统电子学基础上结合量子力学发展起来的自旋电子学,主要用于处理和分析材料电子自旋以获取特殊性能。半金属磁性材料是自旋电子学的重点研究领域之一。部分Heusler合金兼具较高的居里温度与自旋极化率,从而在室温下表现出半金属性质,可成为理想的自旋极化电子注入源备选材料。故设计研究新的Heusler合金材料对于自旋电子学器件的研发具有重要意义。本文利用第一性原理的方法,对full-Heusler合金Cr2MnZ（Z=P,As,Sb）和Mn2VZ（Z=P,As,Sb,Bi）的结构、磁性、半金属性和力学性质进行计算分析,并对部分合金的半金属性进行了研究,取得如下主要成果:1.Cr2MnZ合金的最稳定结构是Hg2CuTi型结构。Cr2MnP总磁矩接近0?B,表明了材料的反铁磁性,它是由磁性原子磁矩之间的反平行排列所致;费米面附近电子态密度主要为Cr1、Cr2与Mn的3d电子叠加,研究认为Cr2MnP属...
【文章来源】：沈阳师范大学辽宁省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 自旋电子学
1.2 半金属与自旋无隙半导体材料及特性
1.3 Heusler合金
1.3.1 研究背景
1.3.2 结构及分类
1.3.3 研究现状
1.4 研究意义及内容
第二章 理论基础与计算方法
2.1 第一性原理
2.2 密度泛函理论
2.2.1 绝热近似
2.2.2 Hohenberg—Kohn定理
2.2.3 Kohn-Sham方程
2.2.4 局域密度近似(LDA)与广义梯度近似(GGA)
2.3 平面波方法
2.3.1 缀加平面波法(APW法)
2.3.2 线性缀加平面波法(LAPW)
2.3.3 全势线性缀加平面波法(FLAPW)
2.4 软件包介绍
第三章 full-Heusler合金Cr_2Mn Z(Z=P,As,Sb)的结构,半金属性与力学性能
3.1 基态几何优化
3.2 磁性与半金属特性
3.3 力学性能分析
3.4 小结
第四章 full-Heusler合金Mn_2VZ(Z=P,As,Sb,Bi)的结构,半金属性与力学性能
4.1 基态几何优化
4.2 磁性与半金属特性
4.3 力学性能分析
4.4 小结
第五章 结论
参考文献
个人简历及在学期间的研究成果和发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]自旋电子学研究的现状与趋势[J]. 于笑潇,资剑,王兵,陈卓敏. 科技中国. 2018(05)
[2]四元Heusler合金Co2V1-xCrxAl的电子结构、磁性及半金属性研究[J]. 戴晨盼,卢志红,刘静,方孙,程朝阳. 武汉科技大学学报. 2017(03)
[3]金及二元合金团簇吸附小分子的第一性原理研究[J]. 王雪方,王新强. 重庆理工大学学报(自然科学). 2014(07)
[4]n型DMS材料居里温度的极值点[J]. 陈余,关玉琴,迎春. 内蒙古工业大学学报(自然科学版). 2011(01)
[5]Heusler合金Cu2VAl磁性及输运性质的研究[J]. 王本阳,千正男,隋郁,刘玉强,苏文辉,张铭,柳祝红,刘国栋,吴光恒. 物理学报. 2005(07)
[6]半金属磁性材料[J]. 任尚坤,张凤鸣,都有为. 物理学进展. 2004(04)
[7]高温磁致冷工质的新进展[J]. 都有为,郭载兵,黄河,丁维平. 物理. 1997(07)
[8]用Muffin－tin方法研究H2和H4[J]. 何敬刚. 南开大学学报(自然科学版). 1994(02)
[9]弹性介质各向异性研究沿革、现状与问题[J]. 滕吉文,张中杰,王爱武,魏计春,吉连祥. 地球物理学进展. 1992(04)
博士论文
[1]Heusler型半金属和磁相变材料新发现与物性研究[D]. 张亚九.北京科技大学 2018
[2]非磁性半金属巨大磁阻（XMR）效应研究[D]. 杜建华.浙江大学 2018
[3]Ti基Heusler化合物的第一性原理研究[D]. 魏小平.兰州大学 2013
[4]新型尖晶石结构半金属材料磁电性能的第一性原理计算[D]. 刘俊.重庆大学 2008
硕士论文
[1]Heulser合金Ni2-xScxMnSn与CrMnZ的结构、磁性与半金属性能研究[D]. 高琳.沈阳师范大学 2019
[2]Heusler合金X2ZrZ（X=Cr,Mn,Fe;Z=P,As,Sb）半金属磁性的第一性原理研究[D]. 刘耀辉.燕山大学 2013
[3]第一性原理研究全惠斯勒合金Cr2YZ（Y=Mn，Fe，Co；Z=Al，Ga，Si，Ge，P，As）的电子结构、磁性以及半金属特性[D]. 金勋.延边大学 2013
[4]半金属材料的第一性原理研究[D]. 徐奔.北京工业大学 2011
[5]Mn基Heusler合金的半金属亚铁磁性质研究[D]. 邢耐生.山东大学 2008
本文编号：3643734
【文章来源】：沈阳师范大学辽宁省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 自旋电子学
1.2 半金属与自旋无隙半导体材料及特性
1.3 Heusler合金
1.3.1 研究背景
1.3.2 结构及分类
1.3.3 研究现状
1.4 研究意义及内容
第二章 理论基础与计算方法
2.1 第一性原理
2.2 密度泛函理论
2.2.1 绝热近似
2.2.2 Hohenberg—Kohn定理
2.2.3 Kohn-Sham方程
2.2.4 局域密度近似(LDA)与广义梯度近似(GGA)
2.3 平面波方法
2.3.1 缀加平面波法(APW法)
2.3.2 线性缀加平面波法(LAPW)
2.3.3 全势线性缀加平面波法(FLAPW)
2.4 软件包介绍
第三章 full-Heusler合金Cr_2Mn Z(Z=P,As,Sb)的结构,半金属性与力学性能
3.1 基态几何优化
3.2 磁性与半金属特性
3.3 力学性能分析
3.4 小结
第四章 full-Heusler合金Mn_2VZ(Z=P,As,Sb,Bi)的结构,半金属性与力学性能
4.1 基态几何优化
4.2 磁性与半金属特性
4.3 力学性能分析
4.4 小结
第五章 结论
参考文献
个人简历及在学期间的研究成果和发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]自旋电子学研究的现状与趋势[J]. 于笑潇,资剑,王兵,陈卓敏. 科技中国. 2018(05)
[2]四元Heusler合金Co2V1-xCrxAl的电子结构、磁性及半金属性研究[J]. 戴晨盼,卢志红,刘静,方孙,程朝阳. 武汉科技大学学报. 2017(03)
[3]金及二元合金团簇吸附小分子的第一性原理研究[J]. 王雪方,王新强. 重庆理工大学学报(自然科学). 2014(07)
[4]n型DMS材料居里温度的极值点[J]. 陈余,关玉琴,迎春. 内蒙古工业大学学报(自然科学版). 2011(01)
[5]Heusler合金Cu2VAl磁性及输运性质的研究[J]. 王本阳,千正男,隋郁,刘玉强,苏文辉,张铭,柳祝红,刘国栋,吴光恒. 物理学报. 2005(07)
[6]半金属磁性材料[J]. 任尚坤,张凤鸣,都有为. 物理学进展. 2004(04)
[7]高温磁致冷工质的新进展[J]. 都有为,郭载兵,黄河,丁维平. 物理. 1997(07)
[8]用Muffin－tin方法研究H2和H4[J]. 何敬刚. 南开大学学报(自然科学版). 1994(02)
[9]弹性介质各向异性研究沿革、现状与问题[J]. 滕吉文,张中杰,王爱武,魏计春,吉连祥. 地球物理学进展. 1992(04)
博士论文
[1]Heusler型半金属和磁相变材料新发现与物性研究[D]. 张亚九.北京科技大学 2018
[2]非磁性半金属巨大磁阻（XMR）效应研究[D]. 杜建华.浙江大学 2018
[3]Ti基Heusler化合物的第一性原理研究[D]. 魏小平.兰州大学 2013
[4]新型尖晶石结构半金属材料磁电性能的第一性原理计算[D]. 刘俊.重庆大学 2008
硕士论文
[1]Heulser合金Ni2-xScxMnSn与CrMnZ的结构、磁性与半金属性能研究[D]. 高琳.沈阳师范大学 2019
[2]Heusler合金X2ZrZ（X=Cr,Mn,Fe;Z=P,As,Sb）半金属磁性的第一性原理研究[D]. 刘耀辉.燕山大学 2013
[3]第一性原理研究全惠斯勒合金Cr2YZ（Y=Mn，Fe，Co；Z=Al，Ga，Si，Ge，P，As）的电子结构、磁性以及半金属特性[D]. 金勋.延边大学 2013
[4]半金属材料的第一性原理研究[D]. 徐奔.北京工业大学 2011
[5]Mn基Heusler合金的半金属亚铁磁性质研究[D]. 邢耐生.山东大学 2008
本文编号：3643734
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