新型磁性形狀記憶合金的探索與電子結構研究.pdf

1、本論文工作是探索主要為 Heusler型合金中的磁性形狀記憶合金與半金屬等新型功能材料，通過第一性原理計算研究它們的電子結構與磁性能，并預測了多種新的、具有廣闊應用前景的磁性形狀記憶合金和半金屬材料。
　　研究Mn2NiZ(Z=As，Sb，Bi)系列合金，發(fā)現(xiàn)與其它的Mn2基Heusler合金相比，其鐵磁態(tài)與反鐵磁態(tài)之間的能量差相當小，這使得在一定條件下，可以在合金中實現(xiàn)鐵磁與反鐵磁的轉(zhuǎn)變。鐵磁和反鐵磁的磁結構與少數(shù)自旋方向能隙和

2、費米面的相對位置有關，特殊的電子結構使得通過摻雜和合金化的手段去設計能帶結構成為可能，在一定的溫度、磁場、壓力下可能會實現(xiàn)材料鐵磁狀態(tài)和反鐵磁狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。
　　研究了Mn2RuSn的原子占位、電子結構和磁性能。發(fā)現(xiàn)Hg2CuTi結構是Mn2RuSn最穩(wěn)定的結構，平衡晶格常數(shù)時Mn2RuSn為亞鐵磁態(tài)，2％的晶格壓縮，材料變?yōu)榘虢饘伲啪貫?μB。預測了四方的馬氏體轉(zhuǎn)變，四方馬氏體時材料的磁矩為0.01μB，這導致馬氏體相和奧氏體相

3、之間大的飽和磁矩差。最后，在四方的馬氏體相中，自旋極化率高達93%，伴隨幾乎為0的磁矩，Mn2RuSn對自旋電子學的研究很有研究價值。
　　研究了Mn2RuZ(Z= Al，Ga，In，Ge，Sn，Sb)系列合金的電子結構與磁性，預測Mn2RuSb為新的半金屬，磁矩符合Slater-Pauling曲線Mt=Zt-24，而且Mn2RuSb的晶格常數(shù)在5.8?到6.3?變化范圍內(nèi)，材料的自旋極化率始終為100%，Mn2RuAl和Mn2R