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Heusler合金TiZrCoIn(100)表面结构、磁性及自旋极化率的第一性原理研究 被引量：1
1
作者 陈英 王斌 +1 位作者 陈少波 闫万珺 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2021年第6期151-156,共6页
本文利用第一性原理计算方法,对具有半金属性的四元Heusler合金TiZrCoIn两个不同终端表面效应进行了理论研究,主要针对表面效应对其结构、磁性、电子结构、自旋极化率及半金属性的影响来展开调研,以便寻求适合于隧道结的表面材料,为后... 本文利用第一性原理计算方法,对具有半金属性的四元Heusler合金TiZrCoIn两个不同终端表面效应进行了理论研究,主要针对表面效应对其结构、磁性、电子结构、自旋极化率及半金属性的影响来展开调研,以便寻求适合于隧道结的表面材料,为后续相关理论研究及实验提供一定参考.研究结果显示,两终端表面不同原子分别发生了不同程度的伸缩,同层原子发生错位,致使表面原子间距改变,进而改变它们之间的杂化作用,同时也影响着原子的磁矩.另外通过分析其态密度,发现TiCo-(100)和ZrIn-(100)两个终端表面由于受到表面效应的影响,其电子结构发生了很大的改变.块体TiZrCoIn原有的宽带隙和半金属性被表面态所破坏,但仍然保留着很高的自旋极化率,尤其是ZrIn-(100)终端表面,其费米面处呈现几乎100%的自旋极化率. 展开更多
关键词 HEUSLER合金 表面 磁性 电子结构 自旋极化率
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极化子比率变化对自旋注入有机半导体性质的影响(英文)
2
作者 修明霞 任俊峰 王玉梅 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期353-358,共6页
从自旋扩散方程和欧姆定律出发研究了铁磁层到有机半导体的自旋注入,得到了系统的电流自旋极化率.有机半导体中的载流子为自旋极化子和不带自旋的双极化子,极化子比率在有机半导体内随输运距离变化.通过计算发现匹配的铁磁和有机半导体... 从自旋扩散方程和欧姆定律出发研究了铁磁层到有机半导体的自旋注入,得到了系统的电流自旋极化率.有机半导体中的载流子为自旋极化子和不带自旋的双极化子,极化子比率在有机半导体内随输运距离变化.通过计算发现匹配的铁磁和有机半导体电导率有利于自旋注入;通过调节界面电阻自旋相关性,电流自旋极化率可获得很大程度提高;极化子比率衰减速率对有机半导体电流自旋极化率具有非常重要的影响. 展开更多
关键词 有机自旋电子学 自旋注入 极化子 电流自旋极化率
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一种SERF陀螺仪核自旋自补偿点存在条件判定方法 被引量：1
3
作者 董丽红 高洪宇 +3 位作者 王建龙 张俊峰 裴闯 赵小明 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期827-831,共5页
核自旋自补偿技术是无自旋交换弛豫(SERF)原子自旋陀螺仪角速率测量的关键。但是,并不是所有条件下SERF系统自补偿点均存在。根据SERF陀螺仪动力学演化机理,通过数学极值法推导出核自旋自补偿点存在条件判定方法,即Δ值是否满足不小于0... 核自旋自补偿技术是无自旋交换弛豫(SERF)原子自旋陀螺仪角速率测量的关键。但是,并不是所有条件下SERF系统自补偿点均存在。根据SERF陀螺仪动力学演化机理,通过数学极值法推导出核自旋自补偿点存在条件判定方法,即Δ值是否满足不小于0的条件,并分析了影响核自旋自补偿点存在的主要因素。通过延长核自旋弛豫时间及提高核自旋极化率不仅能实现自补偿点的存在条件,还能有效提升核自旋自补偿能力,为在有限条件下提高SERF陀螺性能提供了理论指导。实验测试了不同核自旋弛豫时间及极化率下系统自补偿点存在情况,结果与理论预期相符,验证了该判定方法的有效性。所提方法补充了核自旋自补偿成立条件,完善了核自旋自补偿理论体系,为实现高精度工程化SERF陀螺仪提供理论基础。 展开更多
关键词 核自旋自补偿 无自旋交换弛豫陀螺仪 自旋弛豫 自旋极化率
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休斯勒合金Mn_(2)LiGe块体和(001)表面的电子结构和磁性质
4
作者 孙亮 张钰 王群 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第8期1378-1385,共8页
基于密度泛函理论的第一性原理计算,本文研究了休斯勒合金Mn_(2)LiGe块体及其(001)表面的电子结构和磁性质。对于Mn_(2)LiGe块体,其基态结构是具有反铁磁排布且空间群为F43m的反Heusler合金,晶格常数为5.87A。自旋向下通道费米面附近具... 基于密度泛函理论的第一性原理计算,本文研究了休斯勒合金Mn_(2)LiGe块体及其(001)表面的电子结构和磁性质。对于Mn_(2)LiGe块体,其基态结构是具有反铁磁排布且空间群为F43m的反Heusler合金,晶格常数为5.87A。自旋向下通道费米面附近具有一个宽度为1.1 eV的直接带隙。晶格常数在5.55~6.33A时,Mn_(2)LiGe块体均具有半金属性和稳定的磁性。此外,本文构建了6种不同的表面结构,表面第一层原子经历了不同的位移,增加了表面粗糙度。由于表面效应,表面原子磁性与块体中相比亦有所不同。Mn^(A)Mn^(A)和Mn^(B)Mn^(B)表面结构具有最高的磁矩值,而LiLi和GeGe表面结构的磁矩最低。电子结构计算表明,块体中存在的半金属带隙在6种表面结构中均被破坏,自旋极化率受到不同程度的削弱。只有LiLi表面结构保持高达99.9%的表面自旋极化率,因此该表面在自旋电子学器件中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 第一性原理 休斯勒合金 表面 电子结构 磁性质 自旋极化率
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碱金属(Li、Na、K)掺杂二维单层CrI_(3)的半金属铁磁性研究
5
作者 张伟华 李雨欣 +5 位作者 王朕 骆逸夫 刘祥林 彭波 丁守兵 毋志民 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期11101-11106,共6页
基于第一性原理计算的方法,对二维单层CrI_(3)及碱金属(Li、Na、K)掺杂后的电荷布局、晶体稳定性、电子结构和居里温度进行了计算和分析。研究结果显示:在单层CrI_(3)和碱金属掺杂后,各原子之间的键合能力较强,体系表现出稳定的共价键... 基于第一性原理计算的方法,对二维单层CrI_(3)及碱金属(Li、Na、K)掺杂后的电荷布局、晶体稳定性、电子结构和居里温度进行了计算和分析。研究结果显示:在单层CrI_(3)和碱金属掺杂后,各原子之间的键合能力较强,体系表现出稳定的共价键晶体结构。在由I原子组成的八面体晶体场中,Cr原子发生自旋劈裂现象,使得单层CrI_(3)呈现磁性半导体性质。而碱金属的掺入增加了体系的载流子浓度,加强了Cr原子间的铁磁交换作用,使居里温度由46 K提高到95 K。此外,电子浓度的提升使得Cr-3 d轨道的电子占据数增加,导致Cr原子的自旋磁矩增大。这使得掺杂体系呈现稳定的半金属性,具有100%自旋极化率,并具备较大的半金属能隙,分别为1.13 eV(Li掺杂)、1.26 eV(Na掺杂)和1.41 eV(K掺杂),能有效抑制热扰动及自旋翻转,是自旋电子学领域的潜在候选材料。 展开更多
关键词 第一性原理计算 二维单层CrI_(3) 碱金属掺杂 居里温度 100%自旋极化率
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FeCo-SiO_2颗粒膜的磁性和隧道磁电阻效应研究
6
作者 席力 张宗芝 +1 位作者 葛世慧 李成贤 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期34-39,共6页
用射频共溅射的方法制备了不同金属含量φ的 Fe- Si O2 金属 -绝缘体颗粒膜 ,系统研究了薄膜的微结构、磁性以及隧道磁电阻 ( TMR)效应 .在φ=0 .33处得到最大磁电阻比 RTMR为- 3. 3% .在同样的制备条件下保持φ =0 . 33,用 Co 取代 Fe... 用射频共溅射的方法制备了不同金属含量φ的 Fe- Si O2 金属 -绝缘体颗粒膜 ,系统研究了薄膜的微结构、磁性以及隧道磁电阻 ( TMR)效应 .在φ=0 .33处得到最大磁电阻比 RTMR为- 3. 3% .在同样的制备条件下保持φ =0 . 33,用 Co 取代 Fe 得到一系列的( Fe10 0 -x Cox) 0 .33( Si O2 ) 0 .67的颗粒膜 .对其 TMR的研究发现在 x =53时得到最大的磁电阻比为 -4 .3% ,且 Co对 Fe的替代基本没有影响薄膜的微结构 .由 Inoue关于隧道磁电阻效应的理论得到的自旋极化率 P和 Co的原子百分数 x的关系曲线和实验测得的 RTMR ～ x曲线具有相似的变化趋势 .表明在 Fe Co- Si O2 膜中由于磁性颗粒自旋极化率 P的提高而使 RTMR 变大 .这也和基于第一原理的线性缀加平面波方法得到的理论计算结果一致 . 展开更多
关键词 隧道磁电阻效应 颗粒膜 自旋极化率
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具有半金属磁性的过渡金属氢化物分子纳米线
7
作者 方维海 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1512-1513,共2页
自旋电子器件基于电子的自旋进行信息的传递、处理与存储，具有目前传统半导体电子器件无法比拟的快速、高效和低能耗等优势，是未来信息技术的重要载体。寻找具有高自旋极化率与居里温度的磁性材料，是制备自旋电子器件的一个基础。其... 自旋电子器件基于电子的自旋进行信息的传递、处理与存储，具有目前传统半导体电子器件无法比拟的快速、高效和低能耗等优势，是未来信息技术的重要载体。寻找具有高自旋极化率与居里温度的磁性材料，是制备自旋电子器件的一个基础。其中，半金属磁性材料可以提供完全极化的载流子， 展开更多
关键词 金属磁性材料 金属氢化物 纳米线 自旋电子器件 半导体电子器件 分子 信息技术 自旋极化率
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单层MXene纳米片Ti_(2)N电磁特性的过渡金属(Sc、V、Zr)掺杂效应
8
作者 周庭艳 赵敏 +3 位作者 杨昆 贾维海 黄海深 吴波 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2022年第1期92-97,共6页
二维材料MXene纳米片由于具有较大的比表面积和较高的电子迁移率而受到广泛的关注。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,对单层MXene纳米片Ti_(2)N电磁特性的过渡金属(Sc、V、Zr)掺杂效应进行了系统研究。结果表明,所有过渡金属... 二维材料MXene纳米片由于具有较大的比表面积和较高的电子迁移率而受到广泛的关注。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,对单层MXene纳米片Ti_(2)N电磁特性的过渡金属(Sc、V、Zr)掺杂效应进行了系统研究。结果表明,所有过渡金属掺杂体系结合能均为负值,结构均稳定;其中Ti_(2)N-Sc体系的形成能为-2.242 eV,结构更易形成,且保持稳定;掺杂后Ti_(2)N-Sc、Ti_(2)N-Zr体系磁矩增大;此外,Ti_(2)N-Sc体系中保留了较高的自旋极化率,达到84.9%,可预测该体系在自旋电子学中具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 MXene纳米片 第一性原理 Ti_(2)N 电磁特性 过渡金属 掺杂 自旋极化率 Ti_(2)N-Sc
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六方Fe_(2)Ge合金块体及其(001)表面电子结构和磁性的第一性原理
9
作者 陈聪 岑伟富 +3 位作者 熊启杭 吕林 姚冰 杨吟野 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2022年第11期1895-1902,共8页
采用基于密度泛函理论第一性原理的赝势平面波方法,计算了块体Fe_(2)Ge及其(001)表面的电子结构和磁性。考虑了两种类型的终端(001)表面:Ge(Ⅰ)-(001)表面和Ge(Ⅱ)-(001)表面。电子结构方面,不同类型的Fe_(2)Ge(001)表面都表现出金属特... 采用基于密度泛函理论第一性原理的赝势平面波方法,计算了块体Fe_(2)Ge及其(001)表面的电子结构和磁性。考虑了两种类型的终端(001)表面:Ge(Ⅰ)-(001)表面和Ge(Ⅱ)-(001)表面。电子结构方面,不同类型的Fe_(2)Ge(001)表面都表现出金属特性,这与块体的金属性保持一致。通过计算它们的自旋极化率,得出Ge(Ⅰ)-(001)表面的自旋极化程度最高。磁性方面,在块体和Ge(Ⅱ)-(001)表面的Ge原子是铁磁自旋有序的,而在Ge(Ⅰ)-(001)表面第一层的Ge原子是亚铁磁自旋有序的。此外,Ge(Ⅱ)-(001)表面Ge原子的自旋磁矩优于块体中和Ge(Ⅰ)-(001)表面Ge原子的自旋磁矩。这些结果与Fe的d态和Ge的p态电子的杂化有关,本文中通过分析它们的态密度进行了讨论。 展开更多
关键词 Fe2Ge(001)表面 电子结构 磁性 第一性原理 密度泛函理论 自旋极化率
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