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laofeas的反铁磁能带结构

原子与分子物理学报 2009年第3期26卷 565-569页

作者：麻焕锋黄整强伟荣王龙梁方艳潘敏赵勇西南交通大学物理科学与技术学院成都610031 西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室超导研究开发中心成都610031

基于密度泛函理论(DFT),采用线性缀加平面波展式结合改进的局域轨道方法(APW+lo),对新型超导材料laofeas的结构进行了计算和分析.反铁磁计算的结果表明,由于巡游电子的贡献,系统具有负的磁矩.费米面附近两种自旋电子的能带在Γ点附近具... 详细信息

基于密度泛函理论(DFT),采用线性缀加平面波展式结合改进的局域轨道方法(APW+lo),对新型超导材料laofeas的结构进行了计算和分析.反铁磁计算的结果表明,由于巡游电子的贡献,系统具有负的磁矩.费米面附近两种自旋电子的能带在Γ点附近具有显著差异,自旋向下的一条空带在此形成了与自旋向上未满填充导带局域相似的结构.而在其他K点,这两种自旋能带的结构基本相同.

关键词： laofeas 反铁磁性能带结构

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新型铁基超导体laofeas研究进展

科协论坛(下半月) 2009年第5期 94-95页

作者：张法光武汉理工大学理学院

新发现的含有磁性元素的超导体laofeas,经过元素掺杂后其临界温度可达到55K,这一最新发现引发了新一轮的高温超导研究热潮。文章总结了目前关于laofeas型超导体在实验和理论上的研究进展,对超导体材料的制备、电学性能、磁学性能等做了... 详细信息

新发现的含有磁性元素的超导体laofeas,经过元素掺杂后其临界温度可达到55K,这一最新发现引发了新一轮的高温超导研究热潮。文章总结了目前关于laofeas型超导体在实验和理论上的研究进展,对超导体材料的制备、电学性能、磁学性能等做了阐述,同时对其今后的发展做了展望。

关键词：超导体 laofeas 实验理论

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第一原理计算在铁(镍)基超导体中的应用

物理 2009年第9期38卷 651-659页

作者：徐刚戴希方忠中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室北京100190

铁(镍)基超导体的发现引起了凝聚态物理界的广泛兴趣和关注.第一原理计算以其快速、准确等优点在铁(镍)基超导研究过程中做出了巨大贡献.文章主要介绍了第一原理计算在该研究领域所取得的成果,其中包括电子结构计算,磁性基态的寻找和解... 详细信息

铁(镍)基超导体的发现引起了凝聚态物理界的广泛兴趣和关注.第一原理计算以其快速、准确等优点在铁(镍)基超导研究过程中做出了巨大贡献.文章主要介绍了第一原理计算在该研究领域所取得的成果,其中包括电子结构计算,磁性基态的寻找和解释,声子谱和电声子耦合,以及关联效应在该类材料中的作用等.文章还简略介绍了目前的研究现状以及存在的问题,分析了未来的研究方向和可能的解决办法.

关键词：第一原理计算铁(镍)基超导体 laofeas AFe(Ni)2As2 LiFeAs α—FeSe 磁不稳定性

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铁基超导材料的第一性原理研究

铁基超导材料的第一性原理研究

作者：郑立花河南师范大学

学位级别：硕士

随着计算方法和计算机技术的飞速发展,计算物理在物理研究中占据越来越重要的地位。其中,密度泛函理论方法因其计算量适中、计算精度较高,成为计算物理领域中最重要的理论方法之一。本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算程序包BSTA... 详细信息

随着计算方法和计算机技术的飞速发展,计算物理在物理研究中占据越来越重要的地位。其中,密度泛函理论方法因其计算量适中、计算精度较高,成为计算物理领域中最重要的理论方法之一。本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算程序包BSTATE(Beijing Simulational Tool for Atom Technology)对三类超导母体材料进行了详细的研究。过渡金属氧化物一直是科学研究的热点,特别是高温超导和巨磁阻材料的发现促使人们认识到它潜在的应用价值和对基础科学的理论价值。过渡金属氧化物的共同特性是价电子(3d,4d)比较局域,电子之间的关联效应比较重要。本论文研究了这一体系材料的电子结构、各种磁性态、轨道有序等问题,具体工作包含: 1.通过第一性原理计算研究了LaOMnSe的结构、电子性质和磁性质。我们发现LaOMnSe的能带结构、费米面和laofeas的非常相似,在Γ点附近存在三个类空穴费米面,在M点附近有两个类电子费米面。如果将类空穴费米面平移(π,π,0)将会和类电子费米面在很大程度上重叠,这种费米面嵌套将会导致磁不稳定性和自旋密度波(SDW),这和laofeas的性质很相似。正是因为它的结构和laofeas很相似,所以LaOMnSe有望通过电子掺杂或空穴掺杂成为超导体。 2.利用第一性原理计算研究了超导母体材料SrFeAs中用Ru原子替代Fe原子引起的自旋密度波压制。尽管Ru和Fe有相同的价电子结构,但是因为Ru的4d能带比Fe的3d能带更扩展,所以这种替代仍然能很明显的改变体系的能带、费米面等电子结构信息。通过第一性原理计算,我们发现在0.0≤x≤2.0的掺杂区域,材料的磁性相图可以分为3个区域:(I)条纹状反铁磁态(0.0≤x≤0.6);(II)低自旋态(0.6≤x≤1.0);(III)非磁性态(1.0≤x≤2.0)。我们的理论计算结果不仅和实验结果非常完美的符合,同时能很好的解释随着Ru原子替代Fe原子,样品的自旋密度波被压制,超导开始出现。 3.通过第一性原理计算研究了SrCuMnAsO和SrCuFeAsO的电子结构。这两种化合物均拥有体心晶体结构,它们有CuO2层面,类似于那些拥有高超导转变温度的铜酸盐,金属间层状化合物MAs(M=Mn,Fe)类似于FeAs层有高温超导转变温度的磷酸盐化合物。它们有两种类型的超导层,如此特殊的结构使得它们成为很有趣的超导母体材料候选者。我们的计算表明费米能级在从-2.0eV到2.0eV的范围内,体系的态密度主要来自Mn或者Fe的3d态,此时Cu的3d态远离费米能级,它的能级范围为-3.0eV到-1.0eV。这样的结果和Cu基超导材料显著不同,就像La2CuO4一样,体系的态密度主要有Cu的3d态来决定。除此之外,我们发现在平均场近似下,Cu格子基态是棋盘状反铁磁态,Fe或Mn格子基态是条纹状反铁磁态。

关键词：第一性原理 LaOMnSe laofeas 超导体 SrFe2As2 Sr2CuMn2As2O2 Sr2CuFe2As2O2

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过渡金属化合物第一性原理研究

过渡金属化合物第一性原理研究

作者：李珍河南师范大学

学位级别：硕士

近年来，随着计算机科技和计算方法的不断改进和发展，计算物理以它不可比拟的优势备受物理学研究者的青睐。其中，第一性原理计算(first-principles)，即基于密度泛函理论的从头算(ab-initio)理论在材料设计、合成、模拟计算等诸多方... 详细信息

近年来，随着计算机科技和计算方法的不断改进和发展，计算物理以它不可比拟的优势备受物理学研究者的青睐。其中，第一性原理计算(first-principles)，即基于密度泛函理论的从头算(ab-initio)理论在材料设计、合成、模拟计算等诸多方面有许多应用，已经成为计算材料科学等的重要基础和核心技术。本文要用基于密度泛函理论的第一性原理计算程序包的BSTATE(Beijing Simulational Tool for Atom Technology)来研究过渡金属氧化物的各种特性。近期，电子强关联作用体系引起科研界的广度关注。过渡金属氧化物是近来这方面科研的热点，过渡金属氧化物的研究开始于五六十年代。近十年来，由于高温超导氧化物和CMR效应的发现，对该体系研究的慢慢复苏。值得注意的是，在物理学基础研究方面，过渡金属氧化物材料表现出丰富的物理性质，诸如由电荷有序、轨道有序、相分离、磁场或光诱导的绝缘体一金属转变等，激发着人们去探索，使之成为目前物理研究中的热点之一。过渡金属是指d壳层没有满电子的元素，过渡金属氧化物大多是强关联体，具有的共同特征是价电子价电子(3d，4d)比较局域，电子间的关联效应比较重要。在本论文中，我们通过对钙钛矿结构的化合物的研究，从而对这类材料的电子结构、各种磁性态以及电荷有序机制等问题进行了一些探索，具体工作包含： 1．通过第一性原理计算KCrF的电子结构、磁结构和轨道结构，我们主要研究了它的四方结构和立方结构。在四方结构中，我们分别用GGA和GGA+U两种方法计算，结果都表明基态是A型反铁磁结构和G型轨道有序。我们通过计算发现，光电导率的测量可以显示四方晶系的轨道结构和磁性分配。对于立方结构，我们用GGA方法计算得出基态是铁磁半金属态，而GGA+U(U eff=3.0ev)计算出的基态是A型反铁磁绝缘体。我们通过计算得出：KCrF3的轨道有序是因为电子间相关作用而产生的，并非电子与声子间的相关作用。 2.通过第一性原理研究了LaCo2B2的电子结构，我们发现在材料laofeas和BaFeAs中，Co-3d与B-2p轨道间的杂化比Fe-3d和As-4p间的杂化强，并且这种杂化削弱了Co原子间的磁有序。因此，LaCoB的基态是非磁的。在费米面附近，La-5d的态密度比较大，有四条能带穿过费米面，这些能带主要来自于d和d轨道。这样的结论与材料laofeas和BaFeAs的都不相同。用钇(Y)替换镧(La)后材料的基态不改变，而用钪(Sc)替换镧(La)可能使材料中Co原子上的磁矩减小。与LuNiBC相比，我们把LaCoB归类为BCS超导体。

关键词：第一性原理 KCrF3 轨道有序 LaCo2B2 超导体 laofeas BaFe2As2