Cr掺杂4H-SiC电子结构的第一性原理计算

通过第一性原理计算研究了Cr掺杂4H-SiC电子结构和磁性.计算结果表明Cr掺杂引入空穴,产生自旋极化,Cr原子提供局域磁矩.计算了14种可能的掺杂组态,确定了最稳定的组态.磁耦合计算表明Cr原子磁矩通过Cr0:3d-C∶2p-Cr1∶3d链耦合,处于铁磁基态.Cr掺杂4H-SiC体系的铁磁机理是空穴作为载流子的双交换机制,C与Cr原子间强烈的p-d轨道间杂化作为铁磁交换的媒介.     

准一维有机铁磁体中的电荷密度波和自旋密度波

基于考虑链间耦合的准一维有机铁磁体的理论模型，对存在于系统内的电荷密度波(CDW)和自旋密度波(SDW)进行了研究．结果表明，系统链问耦合的振荡部分的加强将导致主链反铁磁性SDW之振幅的减小，使得主链反铁磁性SDW的耦合传递作用减弱，进而影响到侧自由基自旋问的铁磁耦合强度，这将削弱系统铁磁态的稳定性；在改变系统内有关耦合参数的情况下，均存在一个最近邻格点间的电子-电子Coulomb排斥相互作用的临界值，在该临界值处，系统将发生由强SDW态向强CDW态的转变．     

有机物Galvinoxyl的电子结构和磁性质

本文利用自旋密度泛理论并采用模守恒赝势自恰地计算了 Galvinoxyl的能带结构和磁性质。我们发现Galvinoxyl在 0 K温度时存在铁磁态 ,并定量地给出了单位原胞的磁矩     

Fe{O(CH_2CO_2)_2}(H_2O)_2(NO_3)电子结构和磁性的第一性原理研究

采用第一性原理计算研究了Fe{O(CH2CO2)2}(H2O)2(NO3)晶体的电子结构及磁性。该计算采用密度泛函理论(DFT)结合投影缀加波(PAW)方法。计算结果表明,化合物Fe{O(CH2CO2)2}(H2O)2(NO3)具有反铁磁基态,这种反铁磁相互作用来自于最近邻的铁离子;每个分子的自旋磁矩是4.99μB,这和实验结果也是相吻合的。     

氧空位对钴掺杂氧化锌稀磁半导体电子结构的影响

通过第一性原理计算对Co掺杂ZnO稀磁半导体的磁学性质和电子结构进行了研究,对氧空位甘现在不同位置时体系总能进行计算,证实氧空位更容易在Co原子附近生成,电子结构计算表明Co-3d自旋电子在费米能级附近产生了自旋极化现象,提供局域磁矩;通过研究两个Co原子掺杂ZnO体系的电子结构,证实铁磁性的产生是两个co原子耦合的结果,氧原子起到了一定的调制作用．     

RCrO4(R=Er,Tm)的电子结构和半金属铁磁性

用第一性原理研究了RCrO4(R=Er和Tm)氧化物的电子能带结构和半金属铁磁性,发现锆石相的RCrO4是优质的半金属铁磁材料,具有达到0.35eV的半金属能隙。为了研究磁相互作用的机制,采用密度泛函理论和广义梯度近似计算电子能带结构、态密度和自发磁矩,发现其磁性来源于R的f轨道电子、Cr的d轨道电子和O的p轨道电子的自旋极化。穿过费米能级的能带主要来源于R(4f)-O(2p)-Cr(3d)的杂化能级,并对磁性和电子输运性质起着关键作用。     

Ti掺杂LiZnAs的电子结构和磁学性能

通过采用第一性原理计算,研究Ti不同掺杂位置对LiZnAs电子结构和磁学性能的影响.在Ti原子附近,随机位置添加Li间隙原子,进而为掺杂体系引入电子载流子,研究电子载流子对掺杂体系磁稳定性的影响.结果表明:Li(ZnTi)As体系的磁性起源于p-d杂化作用,p-d杂化导致Ti-3d电子自旋极化.掺杂组态的磁矩主要由Ti...     

4H-SiC基稀磁半导体的电子结构

通过第一性原理计算研究3d过渡金属元素(TM)掺杂六方结构碳化硅(4H-SiC)晶体和Al、TM共掺杂4H-SiC晶体的总能和磁学性质.掺杂4H-SiC结构的稳定性取决于TM和Si原子的化学势.结果发现在TM掺杂4H-SiC体系中,掺杂Ti的结构是最稳定的,而Al、TM共掺4H-SiC中掺杂V的结构是最稳定的.对比TM元素单掺杂和Al与TM元素共掺杂体系的磁性质可知,Al有稳定结构和影响结构磁性的作用.     

并联双量子点体系中的RKKY相互作用及局域磁矩

借助数值重整化群方法研究了并联双量子点体系中,在位库伦排斥作用及温度对体系局域态密度及磁矩的影响。计算表明:态密度中观察到的RKKY相互作用与在位库伦作用成反比关系;随着温度的变化,局域磁矩依次经历自由轨道区间、局域磁矩区间、自旋三重态区间以及Kondo屏蔽区间。计算结果和微扰理论的结果是吻合的。相关结论可以用来描述半导体量子点器件、磁性杂质、磁性分子结及相关团簇吸附问题的强关联效应。     

有机铁磁体

有机铁磁体是一种具有广泛应用前景的新型功能材料。有机铁磁体的高自旋载体是自由基和顺磁金属离子,通过特殊的微观结构,这些高自旋载体之间形成铁磁相互作用或反铁磁相互作用,使得元胞内形成净自旋定向排列。总结了有机铁磁体的特征和各类有机铁磁体的机理,并展望了有机铁磁材料的一些特殊应用前景。