文档介绍：摘要计算机技术的快速发展,使研究真实材料习俑鲈拥奶逑的电子结构成为可能。而密度泛函理论给研究材料基态的物理性质提供了坚实的理论基础。因此基于密度泛函理论的第一性原理计算,就成为研究材料基态性质的强大工具。通过计算,我们不仅可以解释材料的物理性质,而且可以任意改变材料的形状或所处的环境,从而模拟不同条件下,甚至实际中很难实现的条件下材料的行为。这能为预测材料的新性能或者指导新材料的合成提供依据。本论文的目的就是用基于密度泛函理论的第一性原理计算来研究几种磁性材料的电子结构。我们研究的内容大致可以分为两部分,其一是探讨磁性材料牡缱咏峁购痛判孕形#黄涠嵌韵〈虐氲继的超元胞上掺杂过渡金属的三种情况的电子结构和磁性的研究。,,我们利用基于密度泛函理论娜葡咝宰杭悠矫娌ǚ椒低车亩源判曰衔颋的电子结构和磁性进行了研究。;而当温度保現表现出金属性。,硐殖霾煌拇判浴1疚难芯抗山鹗粼素掺杂稀磁半导体超元胞畑..。稀磁半导体的超元胞畑目占淙何狿号颐堑募扑结果说明】.物理性质,随着掺杂浓度的增强,其金属性和磁性都相应发生了显著的变化。关键词:电子结构,半金属铁磁体,第一性原理,密度泛函理论稀磁半导体渤瓢氪虐氲继澹侵赣纱判怨勺褰鹗粼踊蛳⊥武汉理工大学硕士学位论文
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研究生签名:——导师签名:——日期独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明,所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部内C艿穆畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑研究生签名:容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。
第一章绪论磁性的宏观特性及其分类一切物质的磁性【都来源于物质中原子的磁矩。原子磁矩包括电子磁矩和原子核磁矩两部分。,,自旋磁矩来源于电子内禀的自旋角动量。按照泡利不相容原理,每个原子轨道上最多只能容纳两个电子,其中一个电子的白旋向上,而另一个电子的自旋方向向下。对于那些仅由封闭的电子壳层遣构成的原子而言,各个轨道上的电子都是成对出现的,因此自旋磁矩和轨道磁矩都相互抵消掉,在宏观上不会表现出磁性。但对于那些具有未满壳层的原子来说,由于至少有一个轨道上的电子不是成对出现,因此自旋和轨道角动量不能完全抵消,所以具有固有磁矩。在外磁场的作用下,这些固有磁矩会趋向与外场方向一致,表现出顺磁性行为,因此把具有未满壳层的原子叫做顺磁性原子。顺磁性原子之间的固有磁矩还会由于量子力学效应会产生交换相互作用。如果这种交换相互作用不是很强,那么在没有外加磁场的情况下,由于热振动的无序性,物质不会表现出宏观的磁性。但是当这种交换相互作用足够强,可以克服热振动的无序性,在没有外磁场的作用下物质也会表现出宏观磁性,这就是所谓的自发磁化。在外磁场校镏实拇呕慷萂可以写成下面的形式:其中俏镏实拇呕省2煌镏实拇呕什畋鸷艽螅诤旯凵媳硐殖龅拇判方向相反的附加磁矩,其磁化率嘉R灰庵执判猿莆?勾性,相应的物质就是抗磁性物质。严格来说,一切物质都具有一定的抗磁性,性气体,许多有机化合物,若干金属和非金属等。则电子体系的总自旋不为零,.行为也不同。在加了外磁场后,各个壳层中的电子受感应而产生一个与外磁场但我们通常所说的抗磁性物质是指由满壳层原子所组成的物质。它通常包括惰如果原子的电子壳层中具有奇数个电子时,武汉理工大学硕士学位论文
一个临界温度,称为韑温度。这类物质就是反铁磁性物质。常见的反铁磁性原子具有固有磁矩,在外磁场日作用下会在内部感生出与外磁场日同方向的磁场,相应的磁化率翟嘉猯—,这种磁行为称为顺磁性,相应的物质就是顺磁性物质。顺磁性物质的原子具有固有磁矩,他们在外磁场的作用下有沿磁场方向取向的趋势,因此会在内部产