导读:本文包含了磁性及电子结构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:锶铁氧体,Mn掺杂,第一性原理,电子结构
磁性及电子结构论文文献综述
王中,查显弧,吴泽,黄庆,都时禹[1]（2019）在《Mn掺杂锶铁氧体SrFe_(12)O_(19)电子结构及磁性的第一性原理研究》一文中研究指出为了揭示掺杂离子对具有磁铅石构型的锶铁氧体材料磁性能的影响,本研究探讨了锶铁氧体及其锰掺杂体系的稳定构型及其磁结构。研究结果表明,锶铁氧体为亚铁磁性,与前期的研究结果相吻合。通过比较GGA和GGA+U计算方法,发现U值的选取对体系的电子结构和原子磁矩有显着影响。当U值为3.7eV时,体系由金属性转变为自旋向上带隙为1.71 eV的半导体。原胞总磁矩为40μB。对于Mn替换掺杂的Sr Fe12–xMnxO19体系,通过不同占据位能量比较,当单个Mn原子替换(x=0.5)时, Mn离子优先占据Fe(12k)位置;而当两个Mn原子替换Fe原子(x=1.0)时,两个Mn分别占据Fe(12k)和Fe(2a)位置。Mn掺杂对锶铁氧体的结构影响较小,但对于体系的总磁矩和电子结构有较明显的影响。在Mn含量x=0.5和x=1.0时,自旋向上带隙值分别降低到0.85和0.59 eV,原胞的总磁矩为39和38μB。本研究可为实验研究提供理论指导。(本文来源于《无机材料学报》期刊2019年10期）
唐昉,吴子鸣,林如龙,房勇,韩志达[2]（2019）在《非磁性半金属YBi中极大磁电阻及拓扑电子结构构建》一文中研究指出通过自助溶剂法制备YBi单晶,并研究其磁输运行为及电子结构.零磁场下, YBi具有金属导电特性.磁场作用下,低温电阻将会极大增强,呈现类似拓扑绝缘体的电阻平台.科勒关系表明YBi中具有多种载流子.第一性原理计算表明,该材料具有一个电子带和两个空穴带,且电子和空穴的数目大致相当.此外,我们还发现YBi具有非平庸的电子能带结构.实验表征及理论计算表明,YBi的极大磁电阻来源于电子-空穴补偿效应及拓扑能带结构.(本文来源于《常熟理工学院学报》期刊2019年05期）
付斯年,李聪,郑友进[3]（2019）在《Mn掺杂InP(111)-In极化面电子结构与磁性的第一性原理研究》一文中研究指出本文利用密度泛函的广义梯度近似研究了Mn掺杂In P(111)-In极化面的电子结构与磁学性质。研究结果表明,随着Mn原子的掺杂位置靠近In极化面,Mn原子掺杂的形成能逐渐降低。并且所有Mn掺杂表面模型均表现出稀磁半导体特征。其原因主要在于费米能级附近的Mn-3d自旋态密度具有不对称性。通过对Mn不同掺杂位置的电子态密度、费米能级及Mn原子氧化态的对比分析发现,Mn原子的表面掺杂引起了In极化面的表面原子重构。通过对形成能与净磁矩的分析发现,所有掺杂在表面层的Mn原子的氧化态都是Mn2+。另外,随着Mn原子掺杂位置上移,费米能级向低能级方向移动,表面体系表现出明显的的P型半导体特征。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2019年08期）
张建宁,马欢,马玲,张建民[4]（2019）在《气体分子吸附调控CdG电子结构和磁性的第一性原理研究》一文中研究指出采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,深入研究单个气体分子CO、NO、NO_2、SO_2、O_2和H2S吸附对Cd掺杂石墨烯(CdG)电子结构和磁性的影响及调控机理。结果表明:六种气体分子以较大的吸附能与CdG基底中的Cd原子键合并形成Cd-X键(X代表C,O,N,S),属于化学吸附;由气体吸附注入的空穴使得复合体系的电子分布发生重构,致使复合体系电子结构和磁性明显改变。CO吸附后,体系仍保持CdG基底原有的半导体性,但带隙宽度有所变化; NO、NO_2、SO_2和O_2吸附的CdG基底转变为金属性,H2S@CdG为半金属性。CO的吸附使得原本自旋极化的CdG基底磁性消失; NO_2、H2S、NO和O_2吸附基底时,产生局域自旋极化。对于NO_2@CdG和H2S@CdG,自旋极化主要分布于基底之上且极化方向相同,NO_2和H2S发生弱极化且自旋方向相反;而NO@CdG和O_2@CdG的自旋分布特征与之相反; SO_2@CdG呈现完全自旋极化特征,即SO_2和基底皆有显着的自旋分布但自旋方向不同。据此,由各气体分子引起体系电子结构和磁性的不同变化特征,可有效检测和甄别气体分子。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2019年06期）
李莉莉[5]（2019）在《电场调控LaXO_3（X=Fe，Al）/SrTiO_3、BaTiO_3/SrTiO_3异质结构中磁性及电子结构的理论研究》一文中研究指出钙钛矿氧化物具有丰富的物性和潜在的应用价值。它是一类研究电子关联性的理想材料,因为过渡金属的s电子转移到氧离子上,剩下的强关联的d电子决定了它们的物理性质,如电子输运、磁性、热导率及超导性等。这些电子关联性会引起晶格、自旋、电荷和轨道等多种自由度之间的相互耦合,进而使钙钛矿氧化物展现出许多奇特的物理和化学性质,如高介电常数、压电性、热电性、铁电性、高温超导性、庞磁电阻效应、多铁性和磁电效应等。近年来,随着外延合成技术的不断成熟,由不同结构、不同电子性质的体相钙钛矿氧化物复合而成的异质结构材料成为凝聚态物理与材料科学研究的热点之一。通过构建不同的异质结构可以出现有别于体相材料的物理性质,如磁性、金属性、铁电性和超导性等。本文利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,首先研究了外加电场对LaFeO3/SrTiO3异质结构磁性及电子结构的调控作用。研究发现,外加电场可以有效地调控分别具有n型和p型异质界面的LaFeO3/SrTiO3异质结构在费米能级附近的能带色散。对具有n型界面的LaFeO3/SrTiO3异质结构,负电场可以削弱带移,甚至导致二维电子气,并伴随着在n型界面处可逆的绝缘体-金属/半金属转变。此外,在外加电场作用下,该异质结构完美地实现了从G型反铁磁到亚铁磁的转变。对具有p型界面的LaFeO3/SrTiO3异质结构,外加电场对体系的电子结构也有很好的调控作用。我们的理论研究工作进一步为新型磁电界面材料的实验设计铺平了道路。在先前的实验上,Thiel等人发现了外电场可以诱导由极性LaAlO3和非极性SrTiO3构成的异质界面发生绝缘体-金属转变,本论文探究了出现这种现象的可能原因。我们对不同层数的具有p型界面的LaAlO3/SrTiO3异质结构进行研究。解释了 LaAlO3部分的极化电势是如何克服SrTiO3的带隙,使得SrTiO3表面的O-2p轨道与LaAlO3表面的La-f轨道重迭,以及外加电场如何与自发极化协作并有效地调制费米能级附近的能带色散,从而在绝缘异质结构中引起绝缘体-金属转变。此外,外加电场对具有n型界面的BaTiO3/SrTiO3异质结构的电子结构也有一定的调控作用。外电场能有效调控BaTiO3/SrTiO3异质结构的能带偏移,诱导体系发生绝缘体-金属转变。我们的研究工作有利于扩展纳米氧化物电子器件的材料范围,对具有本征极化的氧化物异质结构的研究也具有重要的指导意义。(本文来源于《河南大学》期刊2019-06-01）
张雪颖[6]（2019）在《掺杂对Mn_3Ge和Ti_2VSb电子结构和磁性的影响》一文中研究指出最近几年,随着科学技术的迅速发展,新型功能材料得到广泛研究。其中,半金属材料因其具有独特的电子结构(自旋极化率高达100%),在自旋电子器件领域内得到广泛的应用。我们采用第一性原理计算方法研究了C元素的掺杂对Mn_3Ge电子结构和磁性的影响;还研究了原子反占位对Ti_2VSb电子结构和磁性的影响。Mn_3Ge的相关研究结果如下:1、通过计算发现当C原子在正八面体中心时,即C原子位于(0.5,0.5,0.25)时掺杂结构能量最低。2、Mn_3GeC_x的总磁矩随C掺杂量增加先减小后增大,在Mn_3GeC_(0.4)中几乎实现了磁性完全补偿。3、由Mn_3GeC_(0.4)体结构形成的多层膜的磁矩并不为零。Ti_2VSb的相关研究结果如下:1、研究了反占位对Ti_2VSb电子结构的影响。当25%的Ti原子与V原子交换位置时,它几乎成为一种全补偿的亚铁磁性自旋零能隙半导体。2、研究了四方畸变对Ti_2VSb电子结构的影响,发现Ti_2VSb的电子结构对四方畸变很敏感,只有当c/a的比值在0.95~1.04之间时才能保持FCFS特性。当c/a比值不在此范围时,Ti_2VSb先转变为完全补偿的亚铁磁性半金属,然后逐渐转变为普通的铁磁性金属。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01）
魏丽静,郭建新[7]（2019）在《F掺杂四方钙钛矿结构BiFeO_3的铁磁性和电子结构第一性原理研究》一文中研究指出采用第一性原理方法,研究了F掺杂四方钙钛矿结构BiFeO_3(T-BiFeO_3)的铁磁性和电子结构。基于TBiFeO_3的四种磁结构,本文计算了两种可能的掺杂位置,确定了最稳定的T-BiFeO_(3-x)F_x结构。研究发现,不同F的浓度对T-BiFeO_3的总磁矩影响不同,当掺杂为T-BiFeO_(2.75)F_(0.25)时,其总磁矩最大,为2μB。进一步分析发现,TBiFeO_(3-x)F_x的总磁矩主要来源于F原子及其最近邻的Fe原子。电子结构分析表明,费米能级附近的杂质态主要是掺杂后Fe 3d轨道和O 2p轨道向高能级移动而形成的。另外,T-BiFeO_(2.75)F_(0.25)具有比较大的极化强度。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2019年04期）
张文[8]（2019）在《重费米子URu_(2-x)Fe_xSi_2电子结构和UAu_(1-x)Sb_2磁性研究》一文中研究指出铀基重费米子材料由于5f电子和传导电子的微妙相互作用使体系表现出多种多样的物理性质,如量子临界现象,非费米液体行为,可调的磁有序,非常规超导和隐藏序等。这些纷繁复杂的物理现象引起了大量国内外专家学者的研究兴趣,成为凝聚态物理研究的热点之一。如何理解铀基重费米子材料的这些新奇物理现象不仅需要理论的支撑,同时需要大量的实验研究。但是由于金属铀及其化合物具有放射性和化学毒性,故而大量的研究都集中在理论方面,国内相关实验研究很少。因此,本论文选择了铀基重费米子中典型的叁种材料:具有隐藏序的重费米子超导URu2Si2、可调磁有序的重费米子UAu1-xSb2和铁磁超导UGe2,对铀基重费米子材料中隐藏序现象和复杂磁性等做了细致的研究。本论文主要研究内容及结论如下:1、采用提拉法生长高质量URu2Si2单晶和系列浓度URu2-xFexSi2单晶,研究了 Fe掺杂对其晶体结构和物性的影响。采用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了URu2Si2不同截止面能带结构,并结合DFT+DMFT理论计算和扫描隧道显微镜(STM)实验共同确定不同能带结构分别对应于U截止面和Si截止面。在此基础上,我们还研究了 Si截止面X点附近电子结构随温度的演变,且在相干温度55 K附近并没有发现电子结构的突变。2、结合ARPES和STM实验研究了 URu2Si2中隐藏序和大磁矩反铁磁相电子结构,研究发现M-shaped能带、HO gap和杂化能隙同时存在于隐藏序相和大磁矩反铁磁相中,且于顺磁相中消失,研究表明M-shaped能带、HO gap和杂化能隙和隐藏序序参量没有直接关系,它们只是其相变的伴随特征,同时研究表明隐藏序相和大磁矩反铁磁相间存在十分紧密的联系。在此基础上我们提出隐藏序相可能存在和大磁矩反铁磁相类似的c方向对称性破缺,为未来寻找隐藏序相变序参量提供了新的思路。3、采用助熔剂法生长了系列非化学计量比的UAu1-xSb2单晶,对其物性进行了系统的研究。研究发现该体系随温度降低存在叁个磁性相变:较高温的反铁磁相变AFM1(59～95 K),中间温度的另一个反铁磁相变AFM2(34～47 K)以及最低温的铁磁相变FM(低于15K)。外加磁场可诱导两个变磁相变:AFM1到AFM2以及AFM2到FM。AFM2相的磁化强度为饱和磁化强度的叁分之一表明AFM2相局域自旋可能按up-up-down的方式周期性排列。UAu1-xSb2体系中Au的含量可有效调制体系的磁性,Au含量增加可有效压制其反铁磁性,降低反铁磁相变温度,而提高低温铁磁相变温度。Au含量对体系磁性的调控规律表明在x为0.25～1间时可能出现量子临界现象。4、采用提拉法生长了高质量的UGe2单晶,并利用传统的磁测量手段研究了 UGe2中巡游准粒子和局域5f磁矩间的耦合作用。通过热剩磁(TRM)曲线和转角场冷磁化强度曲线探测到了在局域5f磁矩形成的铁磁态中存在约-0.03μΒ的巡游准粒子的磁矩,同时研究表明巡游准粒子磁矩和局域5f磁矩间存在反铁磁耦合作用。此外,交流磁化率的研究表明巡游准粒子形成了短程关联的团簇自旋玻璃态。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2019-04-01）
李智浩[9]（2019）在《几种有机半导体材料电子结构、自旋输运和量子磁性的研究》一文中研究指出有机半导体材料具有优异的光电性能,同时兼具轻薄、柔软、易加工和生产成本低廉等诸多方面的优点,在有机发光二极管(OLED)、有机场效应管(OFET)和有机光伏太阳能电池(OPVC)等电子学器件中有着广泛的应用前景。另外,由于弱的自旋轨道耦合和超精细相互作用,使得有机半导体材料往往具有出色的自旋扩散能力。基于有机自旋电子学技术,在有机半导体上进行自旋的写入、传输和读出,是一种实现量子计算、量子信息和存储的新思路。因此,研究有机半导体材料多种优异性质背后的物理机制问题,对于提高材料性能和实现材料应用具有非常重要的意义。本论文主要选取了苝四甲酸二酐(PTCDA)、酞菁铁(FePc)和红荧烯(Rubrene)叁种典型的有机半导体材料,分别对它们的电子结构、磁性以及自旋传输性质进行了研究。首先,我们主要介绍了PTCDA分子壳层电子的激发和退激发过程,利用基于同步辐射的共振光电子能谱(RPES)技术对PTCDA薄膜电子结构进行了研究。根据电子动能对入射光能量的依赖性,对RPES谱图中由二次谐波激发的碳1s信号、共振光电退激发和共振俄歇退激发过程导致的叁种峰结构进行了归属。通过分析发现,由于PTCDA分子轨道空间分布的差异,分子轨道共振增强效应具有光子能量依赖性;同时,高结合能分子轨道(>4.1eV)参与共振俄歇退激发过程。明确RPES实验谱图中各个峰结构的起源有助于准确利用基于RPES的芯能级空穴时钟谱技术定量估算有机分子/电极异质界面处电子从分子未占据轨道到电极导带的超快转移时间。为了研究红荧烯薄膜的自旋输运性质,我们制备Ni_(80)Fe_(20)/Rubrene/Pt叁层膜结构的器件,利用自旋泵浦技术,实现了自旋流向红荧烯层的注入,并在Pt层探测到了逆自旋霍尔电压信号V_(ISHE)。根据V_(ISHE)信号与Rubrene厚度的依赖关系,我们得到了红荧烯的自旋扩散长度约116 nm和自旋弛豫时间约为132±9 nm。进一步地,利用红荧烯载流子迁移率1.76′10~(-6) cm~2/V和公式τ_=λ~2/D,我们估算其自旋弛豫时间为τ=3.8±0.5 ms。该结果克服了自旋阀器件中阻抗不匹配和自旋界面效应的影响,更有效地获得研究了红荧烯的自旋弛豫性质。另外,我们的结果也表明有机半导体/铁磁电极界面对电荷的散射,加剧了电子自旋弛豫过程。因此,调控界面能级排列和自旋界面对于提升电驱动的自旋电子学器件性能具有重要意义。最后,本文介绍了β-FePc单晶材料的磁性方面的研究。β-FePc单晶中自旋量子数S=1的Fe原子沿晶轴b方向排列成一维磁性原子链。通过角度依赖的X射线近边吸收精细结构发现FePc分子在bc面上呈近似站立状态,并且分子之间存在着磁相互作用。通过进一步测量磁场平行和垂直于b轴的磁化率和磁化强度,发现β-FePc单晶具有磁各向异性,链内分子的磁相互作用依赖于磁场方向。进一步分析发现,β-FePc单晶的磁化率可以很好的被一维海森堡反铁磁S=1的平面链理论所描述,在磁场平行和垂直于b轴时的各向异性相互作用分别为D/k_B=67.6 K和D/k_B=116.3 K。并且,我们初步判断随着温度降低至8 K以下,β-FePc单晶会进入S=0的自旋单态。(本文来源于《安徽建筑大学》期刊2019-04-01）
王俊灏[10]（2019）在《MnAl合金表面及异质结电子结构和磁性的理论研究》一文中研究指出信息化程度是衡量社会现代化水平的标志之一。信息技术自然被各国争相发展,因为它同时也是提升综合国力的关键技术。信息技术催生出来的大数据服务不仅为人们生产生活提供便利,同时也对信息存取技术提出了新的挑战。寻求拥有更高存储密度和更快存储速度的新型存储介质成为信息存储技术发展的重点研究领域。自旋电子学理论的发展以及Heusler合金的发现为新型存储介质的研发提供了可能。目前,基于磁隧道结的磁存储介质有望突破信息存储密度和速度的瓶颈。锰铝Hesuler合金具有半金属性和完全补偿亚铁磁性,被认为是合成低能耗和高灵敏度磁隧道结的最佳候选电极材料之一。然而,有关表面界面效应对二元MnAl合金电学和磁学特性的影响尚不明确。针对二元MnAl合金几何构型的多样性,我们考虑了D0_3型、D0_(22)型和L1_0型叁种不同晶体结构的MnAl合金,并且构建了D0_3-Mn_3Al、D0_(22)-Mn_3Al和L1_0-MnAl合金对应的块体模型、表面模型以及D0_(22)-Mn_3Al/GaAs异质界面和L1_0-MnAl/GaAs异质界面模型。通过第一性原理方法,本文研究了二元MnAl合金块体模型、表面模型和界面模型的几何结构性质、磁各向异性能、电子结构以及热力学稳定性等。我们利用PBE、PBESOL、HSE、LDA+U四种计算方法计算D0_3-Mn_3Al合金和D0_(22)-Mn_3Al合金的形成能,结果表明D0_(22)-Mn_3Al合金的晶体结构更稳定。二元MnAl合金表面模型的计算结果指出D0_3-Mn_3Al合金表面最可能形成含MnAl原子的端面,D0_(22)-Mn_3Al合金表面最可能出现含MnAl原子的端面,L1_0-MnAl合金表面最可能存在AlAl原子端面。叁个稳定表面的电子结构计算结果显示D0_3-MnAl表面具有高达84.16%的电子自旋极化率,是叁者中自旋极化程度最高的表面。它们的磁性各向异性能计算结果证明D0_3-MnAl表面的易磁化轴平行于表面,而D0_(22)-MnAl表面和L1_0-AlAl表面的易磁化轴垂直于表面,并且D0_(22)-MnAl表面具有最大的垂直磁各向异性能。二元MnAl合金异质界面模型中,在D0_(22)-Mn_3Al合金与GaAs晶体构成的诸多界面结构中,D0_(22)-Mn_3Al合金的MnMn端面与GaAs晶体的AsAs端面拼接形成的桥位界面结构最稳定,即D0_(22)-AA-MM-B;在L1_0-MnAl合金与GaAs晶体构成的诸多界面结构中,L1_0-MnAl合金的AlAl端面与GaAs晶体的AsAs端面拼接形成的桥位界面结构最稳定,即L1_0-AA-AA-B。另外,D0_(22)-AA-MM-B和L1_0-AA-AA-B界面模型的自旋极化率和其相应的表面模型相比有了很大的提高。最后,这两个界面模型的磁各向异性能的计算结果显示它们具有较大的垂直磁各向异性能。本文的研究工作贯穿二元MnAl合金的块体、表面以及界面,形成了一套较为完整的研究框架。我们的研究工作展示了二元MnAl合金,从块体到表面再到界面的过程中,其电子结构及磁学性质的变化情况,还揭示了表面效应、界面效应对MnAl合金电子结构和磁学性质影响的物理机制。MnAl合金的表面和界面结构虽然表现出优秀的垂直磁各向异性,但是从总体上看表面、界面效应还是抑制了MnAl合金的电子自旋极化率。因此,为了克服表面和界面效应的不利影响,还需要寻求进一步的改进手段。总之,本文的研究结果对于MnAl合金制作磁隧道结的实验研究具有指导意义。(本文来源于《西南大学》期刊2019-04-01）
磁性及电子结构论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
通过自助溶剂法制备YBi单晶,并研究其磁输运行为及电子结构.零磁场下, YBi具有金属导电特性.磁场作用下,低温电阻将会极大增强,呈现类似拓扑绝缘体的电阻平台.科勒关系表明YBi中具有多种载流子.第一性原理计算表明,该材料具有一个电子带和两个空穴带,且电子和空穴的数目大致相当.此外,我们还发现YBi具有非平庸的电子能带结构.实验表征及理论计算表明,YBi的极大磁电阻来源于电子-空穴补偿效应及拓扑能带结构.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
磁性及电子结构论文参考文献
[1].王中,查显弧,吴泽,黄庆,都时禹.Mn掺杂锶铁氧体SrFe_(12)O_(19)电子结构及磁性的第一性原理研究[J].无机材料学报.2019
[2].唐昉,吴子鸣,林如龙,房勇,韩志达.非磁性半金属YBi中极大磁电阻及拓扑电子结构构建[J].常熟理工学院学报.2019
[3].付斯年,李聪,郑友进.Mn掺杂InP(111)-In极化面电子结构与磁性的第一性原理研究[J].人工晶体学报.2019
[4].张建宁,马欢,马玲,张建民.气体分子吸附调控CdG电子结构和磁性的第一性原理研究[J].人工晶体学报.2019
[5].李莉莉.电场调控LaXO_3（X=Fe，Al）/SrTiO_3、BaTiO_3/SrTiO_3异质结构中磁性及电子结构的理论研究[D].河南大学.2019
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[8].张文.重费米子URu_(2-x)Fe_xSi_2电子结构和UAu_(1-x)Sb_2磁性研究[D].中国工程物理研究院.2019
[9].李智浩.几种有机半导体材料电子结构、自旋输运和量子磁性的研究[D].安徽建筑大学.2019
[10].王俊灏.MnAl合金表面及异质结电子结构和磁性的理论研究[D].西南大学.2019