第一性原理研究全惠斯勒合金Cr2YZ (Y=Mn,Fe,CoZ=Al,Ga,Si,Ge,P,As)的電子結(jié)構(gòu)、磁性以及半金屬特性.pdf

1、近年來，半金屬材料因其在自旋電子學器件的應(yīng)用中所具有的潛在價值，而受到了廣泛的關(guān)注．半金屬材料中一種自旋方向的能帶是部分填滿的，而另外一種方向的能帶在費米能級處存在能隙．也就是說，一種自旋方向的能帶呈現(xiàn)出導體性質(zhì)，而另外一種自旋方向的能帶呈現(xiàn)出絕緣體或半導體性質(zhì)．這種特殊的電子結(jié)構(gòu)導致了費米能級處的自旋完全極化（P=100％）．
　　在眾多的半金屬材料之中，惠斯勒合金因其具有較高的居里溫度和與半導體相似的晶體結(jié)構(gòu)而成為研究熱點．本

2、論文利用基于密度泛函理論的全勢線性綴加平面波(FLAPW)方法（采用FLEUR程序包）結(jié)合廣義梯度近似（GGA），研究了全惠斯勒合金Cr2YZ(Y=Mn,Fe,Co；Z=Al,Ga,Si,Ge,P,As)的電子結(jié)構(gòu)、磁性以及半金屬特性。
　　研究結(jié)果表明：
　　（1）全惠斯勒合金Cr2MnZ(Z=Al,Ga,Si,Ge,P和As)的優(yōu)化晶格常數(shù)分別為5.820。(Cr2MnAl)，5.787。(Cr2MnGa)，5.651。

3、（Cr2MnSi），5.819。(Cr2MnGe)，5.590。(Cr2MnP)和5.778。(Cr2MnAs)；由態(tài)密度圖和能帶結(jié)構(gòu)的分析發(fā)現(xiàn)：Cr2MnGa，Cr2MnSi和Cr2MnP是普通的亞鐵磁性金屬材料，而Cr2MnAl，Cr2MnGe和Cr2MnAs為準半金屬材料．發(fā)生均勻形變時，Cr2MnAl在晶格常數(shù)5.849～6.057。范圍內(nèi)，能夠保持半金屬特性；而Cr2MnGe和Cr2MnAs均將失去半金屬特性．
　　（2

4、）全惠斯勒合金Cr2FeZ(Z=Al,Ga,Si,Ge,P和 As)的優(yōu)化晶格常數(shù)分別為5.758。(Cr2FeAl)，5.773。(Cr2FeGa)，5.616。(Cr2FeSi)，5.732。(Cr2FeGe)，5.578。(Cr2FeP)和5.745。(Cr2FeAs)．由態(tài)密度圖和能帶結(jié)構(gòu)的分析得知：Cr2FeAl，Cr2FeGa，Cr2FeGe和Cr2FeP是普通的亞鐵磁性金屬材料；Cr2FeSi是順磁性材料；而Cr2FeAs

5、是準半金屬材料．發(fā)生均勻形變時，Cr2FeAs將失去半金屬特性。
　?。?）全惠斯勒合金Cr2CoZ(Z=Al,Ga,Si,Ge,P和 As)的優(yōu)化晶格常數(shù)分別為6.154。(Cr2CoAl)，5.802。(Cr2CoGa)，5.985。（Cr2CoSi），5.784。（Cr2CoGe），5.610。（Cr2CoP）和5.776。（Cr2CoAs）．由態(tài)密度圖和能帶結(jié)構(gòu)的分析得知：Cr2CoAl，Cr2CoGa，Cr2CoSi和C