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Nd4f电子对NdFxO1-xBiS2低温电子结构和磁特性影响的第一性原理研究

陈磊 , 冯振杰 , 曹世勋 , 张金仓

低温物理学报

本文采用第一性原理计算软件包VASP,系统地研究了不同F掺杂比例的新型层状超导体NdFxO1-xBiS2 (x=0,0.125,0.25,0.375,0.5)体系的晶格特性和电子结构,并着重研究了将Nd4f电子作为价电子引入对NdF0.5O0.5BiS2电子结构的影响和NdF0.5O0.5BiS2的磁有序结构.结果表明:引入F掺杂会减小晶格参数a的值,但随着掺杂比例的增加,a值又会逐渐增加,晶格参数c的值则保持递减的趋势;F掺杂比例为0.375时,费米能级处出现态密度峰值,意味着最佳掺杂;Nd4f电子作为价电子时会与Nd5d电子一起成为NdO(F)耗尽层中的载流子供体,不会改变BiS2超导层的电子结构;Nd子晶格局域磁矩的C-AFM型磁有序排列会大大增加体系的稳定性,成为最可能的磁性基态.

关键词: NdFxO1-xBiS2 , 电子结构 , Nd4f电子 , 磁有序

纯γ-Mn的电子、基态属性和磁有序结构

陈星秋 , 李海兰 , 丁学勇 , 赫冀成 , P.Rogl , R.Podloucky

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2002.12.005

采用第一原理方法,基于ultrasoft赝势、密度函数理论,从原子层面对纯γ Mn的顺磁、铁磁和反铁磁性状态下的电子、基态属性、相稳定和磁有序结构进行了研究.通过自旋极化分析讨论了纯γ-Mn这3种磁性状态的结构稳定性,发现在基态时,反铁磁性状态的γ-Mn结构最稳定,且Mn原子处于高自旋状态,其理论磁通量为2.41 μB/atom,这与实验结果吻合.通过局部状态密度(DOS),分析了它们的键和磁有序特性,发现主要是位于Fermi态附近的3d轨道电子对磁性起决定性的作用,其向上自旋和向下自旋的主峰分别处于Fermi能下面的键区和Fermi能上面的反键区.通过比较这3种磁性状态可知,反铁磁的γ-Mn存在显著的磁体积效果.

关键词: γ-Mn , 基态属性 , 电子结构 , 磁有序

纯γ-Mn的电子、基态属性和磁有序结构

陈星秋 , 李海兰 , 丁学勇 , 赫冀成 , P.Rogl , R.Podloucky

金属学报

采用第一原理方法,基于ultrasoft赝势、密度函数理论,从原子层面对纯γ Mn的顺磁、铁磁和反铁磁性状态下的电子、基态属性、相稳定和磁有序结构进行了研究.通过自旋极化分析讨论了纯γ-Mn这3种磁性状态的结构稳定性,发现在基态时,反铁磁性状态的γ-Mn结构最稳定,且Mn原子处于高自旋状态,其理论磁通量为2.41 μB/atom,这与实验结果吻合.通过局部状态密度(DOS),分析了它们的键和磁有序特性,发现主要是位于Fermi态附近的3d轨道电子对磁性起决定性的作用,其向上自旋和向下自旋的主峰分别处于Fermi能下面的键区和Fermi能上面的反键区.通过比较这3种磁性状态可知,反铁磁的γ-Mn存在显著的磁体积效果.

关键词: γ-Mn , null , null , null

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