低維材料磁性和磁各向異性的第一性原理研究.pdf

1、用廣義梯度近似下的全勢線性綴加平面波方法研究了4d過渡金屬Ru單原子層和單原子鏈的磁性，磁晶各向異性和光學特性。單原子層和單原子鏈每個原子的磁矩分別是1.04μB.和1.13μB.且都有大的磁晶各向異性能。單原子層的易磁化方向沿著原子面法線的方向，單原子鏈的易磁化方向垂直于鏈軸。通過計算復數(shù)光導張量研究了Ru低維系統(tǒng)的光學性質(zhì)。兩個系統(tǒng)的光導都表現(xiàn)出各向異性，特別是一維的單原子鏈。 通過電子結(jié)構研究了各向異性能和光導各向異性的物

2、理起源。在兩個低維的Ru系統(tǒng)中，由不同的對稱性破缺導致了晶體場的改變，并通過自旋-軌道耦合來影響磁晶各向異性能，而光導的各向異性主要來源于晶體結(jié)構的各向異性。Co2Si2的MAE在費米能級附近有明顯的起伏。通過Si層摻雜和加電場兩種方法調(diào)控MAE。發(fā)現(xiàn)兩種方法改變MAE的機制都是改變能帶填充。使系統(tǒng)的費米能級向高能方向移動。研究表明，Si層摻雜和加電場后，Co2Si2的能帶結(jié)構幾乎沒有改變，是一個剛性電子能帶模型。其中兩層Co原子電子密