论文题目: 新型功能材料的电子结构和磁特性的第一性原理研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 物理电子学
作者: 喻力华
导师: 姚凯伦
关键词: 第一性原理,方法,混合,方法,半导体,有机磁体,电子结构,磁特性
文献来源: 华中科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文采用基于密度泛函理论的全势线性化缀加平面波方法（FP-LAPW）和全势缀加平面波+局域轨道方法（FP-APW+lo）,研究了部分填充四面体位半导体LiMgN、LiZnN、LiMgP,和具有窄带隙的第一个银钯氧化物Ag2PdO2的电子结构,及有机化合物trans-tetrachloro-bis-（pyridine）-rhenium 的电子结构和磁特性。部分填充四面体位半导体LiMgN 和LiZnN 可以看成是闪锌（MgN）-和（ZnN）-晶格被He 类Li+离子部分地间隙填充。与它们的对应闪锌结构化合物AlN 和GaN 相比,讨论了LiMgN 和LiZnN 的导带扭曲。发现对于（MgN）-和（ZnN）-晶格,把Li+离子插入阳离子或阴离子附近的间隙位均将使布里渊区中的X 点导带极小的能量相对于Γ点而提高（对于AlN、GaN、LiMgN 和LiZnN,价带顶均在Γ点）,因此这提供了一个将闪锌间接带隙半导体转变为直接带隙材料的方法,但是β相（Li+在阳离子附近）的导带扭曲比α相（Li+在阴离子附近）明显地强。“间隙插入规则”并不能应用于预言所有导带变化。对于LiMgN 和LiZnN,总能量计算显示α相比β相更稳定。在LiMgN 和LiZnN 中,Li-N 键和Mg-N 键表现出较强的离子特性,而Zn-N 键具有较强的共价特性。与对应的闪锌AlP 相比,讨论了LiMgP 的导带改变。对于α和β两种结构,LiMgP的导带谷以能量增加顺序为X-Г-L,而AlP 的导带谷能量增加顺序为X-L-Г,与AlP相比,在α和β两种结构的LiMgP 中,直接（Г-Г）与间接（Г-X）带隙差均减小。LiMgP 的能带计算同样显示闭壳层Li+离子的间隙插入是一种改变直接-间接带隙特性的可能方法,但“间隙插入规则”同样不能预言LiMgP 相对于AlP 的所有导带变化。总能量计算同样显示LiMgP 的α相比β相更稳定。Ag2PdO2氧化物的能带计算预言了其具有间接带隙,Pd 的4d 态与O 的2p 态在整个价带和导带明显的杂化。价带主要由Ag、Pd 的4d 态和O 的2p 态组成,而导带主要由Pd 的4d 态和O 的2p 态组成。另外,将重点放在带隙的计算精度,选取三种不同的基函数集（“纯的”LAPW、APW+lo 和混合LAPW/APW+lo）用来计算能带结构,结果显示三种基函数集得到了几乎相同的带隙值。Re原子是trans-tetrachloro-bis-（pyridine）-rhenium化合物中的金属磁性中心。总能量的计算显示化合物具有稳定的反铁磁基态,这一点和实验结果一致。每
论文目录:
摘要
Abstract
1 综述与进展
1.1 部分填充四面体位半导体的研究进展
1.2 窄带隙银钯氧化物半导体 Ag_2PdO_2
1.3 有机分子磁性材料的研究现状及展望
1.3.1 磁性及分类
1.3.2 有机分子磁性
2 理论与计算方法
2.1 密度泛函理论
2.2 线性化缀加平面波方法及其发展
3 部分填充四面体位半导体电子结构的研究
3.1 LiMgN 和 LiZnN 半导体导带扭曲的研究
3.1.1 LiMgN 和 LiZnN 半导体能带结构的计算
3.1.2 LiMgN 和 LiZnN 半导体导带扭曲的讨论
3.2 LiMgP 半导体电子结构的研究
3.2.1 LiMgP 半导体能带结构的计算
3.2.2 LiMgP 半导体能带计算结果
4 窄带隙银钯氧化物半导体 A92Pd02电子结构的研究
4.1 Ag_2PdO_2半导体电子结构的计算
4.2 Ag_2PdO_2半导体的计算结果和讨论
5 有机过渡金属化合物trans-[ReCl_4(Py)_2]的电子结构与磁特性的研究
5.1 trans-[ReCl_4(Py)_2] 化合物的磁结构与计算参数
5.2 trans-[ReCl_4(Py)_2] 化合物的电子结构与磁特性
结论
致谢
参考文献
附录 攻读博士学位期间已发表或接受的论文目录
发布时间: 2006-04-05
参考文献
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