磁性材料的电子结构和自旋结构的第一性原理研究.pdf

武汉理工大学硕士学位论文磁性材料的电子结构和自旋结构的第一性原理研究姓名:龚凯申请学位级别:硕士专业:凝聚态物理指导教师:赵黎20071101武汉理工大学硕士学位论文摘要计算机技术的快速发展,使研究真实材料(上百个原子的体系)的电子结构成为可能。而密度泛函理论给研究材料基态的物理性质提供了坚实的理论基础。因此基于密度泛函理论的第一性原理计算,就成为研究材料基态性质的强大工具。通过计算,我们不仅可以解释材料的物理性质,而且可以任意改变材料的形状或所处的环境,从而模拟不同条件下,甚至实际中很难实现的条件下材料的行为。这能为预测材料的新性能或者指导新材料的合成提供依据。本论文的目的就是用基于密度泛函理论的第一性原理计算来研究几种磁性材料的电子结构。我们研究的内容大致可以分为两部分,其一是探讨磁性材料Fcs4sb2的电子结构和磁性行为;其二是对稀磁半导体(DMS)GaAs的超元胞上掺杂过渡金属Mn的三种情况的电子结构和磁性的研究。,,我们利用基于密度泛函理论(DFT)的全势线性缀加平面波方法(FP-LAPW)系统的对磁性化合物FeS4Sb2的电子结构和磁性进行了研究。FeS4Sb2空间***nlila(62号),----295K时,FcS4Sb2具有半金属性;而当温度T--370K时,FeS4Sb2表现出金属性。稀磁半导体(DMS)也称半磁半导体,,DMS表现出不同的磁性。(X--,,)中的磁性质及其电子结构。(1号),我们的计算结果说明Ga】.xMnxAs物理性质,随着Mn掺杂浓度的增强,其金属性和磁性都相应发生了显著的变化。关键词:电子结构,半金属铁磁体,第一性原理,puter,putationofelectronicstructureforpracticalmaterials"(uptoonehundredatoms),densityfunctiontheorygivesafirmlytheoreticalfoundationforthestudyofgroundstatesofmaterials,,'."ismofFeS4Sb2;ismofthetransitionmetalMn-aAs’-potentiallinearaugmentedplalewavemethod,,withthehelpofthefullpotentiallinearaugmentedplanewave(Va'-LAeVOmethodbasedonthedensityfunctiontheory((62)·TheresultshowsthatatT=295Kthematerialisthehalf-metallicfen'ismwhileatT=370K,∞MS)jsalsocalledsemi·icse