文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
新型铁基超导体LaOFeAs的第一性原理计算研究
姓名:张法光
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:王嘉赋
20090501
要摘自从超导电性发现以来,因其独特的物理学性质,使超导材料研究具有潜在的经济价值和广阔的应用领域,特别是铜氧化物高温超导体的出现,使超导人类对高温超导机制的研究仍没能给出公认的理论解释,严重制约了超导技术的发展。年滦路⑾值奶呶鲁继錖为人类研究高温超导问题开辟了全新的思路,目前通过镧系元素替代或在高压下,其临界温度已突破本文采用基于密度泛函理论的先通过几何优化,研究了新型铁基高温超导材料母体化合物幕性,详细讨论了其能带结构和态密度,发现蔷哂写判缘娜踅鹗粜圆电子与空穴共存的现象。,显示出一定的二维特性。接着采用虚晶近似,研究了粼拥腖禙诓煌粼优ǘ认碌牡缱咏构,探讨了掺杂对铁基超导体物质结构和超导电性的影响。计算表明粼雍自旋极化不稳定性的发生,有利于实现超导电性。通过对不同原子分波态密度的分析发现在。位部分掺杂螅琌的电子大量激发,作为电荷库层提供大量传导电子,表现出与高温铜氧化物超导体的相似性。有很大的不同,实验测得的材料磁矩与基于密度泛函理论计算得到的值相差很仑相互作用对挠跋欤玫搅擞胧笛榻衔N呛系氖荨8菁扑憬峁用会抑制空穴型载流子穿过费米面,使电子型能带色散增强。因此在实际材料研究中应重点考虑电子型掺杂。,但即使僭龃螅悦荒芊⑾諰出现绝缘态。铁基超导材料的各项研究刚刚起步,本文仅选取其中两个小的方面进行了理论计算,对许多新的问题还有待今后的深入研究。临界温度进入了液氮温区,进一步掀起了高温超导研究的热潮。然而时至今软件中的模块,首料,费米能级处的态密度主要来源于的缱雍筒糠諥腜电子,且具有使木褰峁垢游榷ǎ沂狗衙酌娲Φ奶芏让飨约跣。泻写判栽K谾庥胍酝嗣侨衔5拇判曰崞苹党嫉娜鲜大。在本文中我们采用椒ɡ创泶死嗲抗亓L逑担氐憧疾榱说缱涌得到了目前统继宥辔5缱有筒粼拥脑颍磀电子的库仑相互作关键词:铁基超导体,第一性原理,电子结构
...甒甌.—..甦..—甌琽—甦·猟甀畐..,,琒。铷伤琤瑆
~厉铘㈣磅、叶恸口、乙签名:丕垦整型日期:,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究骷叭〉玫难芯砍晒尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论义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笱Щ蚱渌逃沟难换蛑な槎褂霉的材料。与我一同工作的同志对木研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理笱в泄乇A簟⑹褂醚宦畚牡墓娑ǎ矗貉S腥ūA舨向图家有关部门或机构送交沦义的复印件和电了版,允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理笱ь越狙宦垡宓娜ú磕谌荼嗳胗泄厥菘饨屑焖鳎梢圆捎糜坝缩印或其他复制手段保存或汇编本学位沦文。同时授权经武汉理笱峡傻囊蚣矣泄机构或沦义数据库使瞒或收录木学位论文,并向社会公众提供信息服务。C艿穆畚脑诮饷芎笮淖袷卮斯娑
第绪论研究背景茂斟炕竦昧的超导体。年眨泄蒲г何锢硌芯克恼灾和合会都具有与水银相类似的特性:在低温下电阻为零庖晃露瘸莆3疾牧的临界温度,由于它的特殊导电性能,昂内斯称之为超导态。超导现象的发现为物理学丌辟了一个全新的研究领域,之后人们对超导性质和超导材料丌展了大量的理论和实验研究,主要集中在新超导材料的探索、超导机理研究、超导现象的应用研究等。虽然超导材料的独特性质使其可能在各种领域得到广泛的应用,如强电领域中的超导发电机、超导电缆、超导变压器、超导磁悬浮列车以及弱电领域中的超导计算机、超导量子干涉器件等,都具有极其诱人的发展前景,但由于早期的超导体存在于液氦极低温度条件下,极大地限制了超导材料的应用。人们一直在探索具有更高临界温度的超导材料,以期望实现大规模的应用。从年到年,年间超导临界温度从水银的岣叩筋三锗的.,才提高了钡觑绫低趸衔锔呶鲁继宓姆现才使高温超导体的研究取得了重大突破。年拢嘏底群顽牙铡紫发现镧钡铜氧化物是高温超导体,将超导温度提高到恢泄蒲г何锢硌芯所由赵忠贤、陈立泉领导的研究组】,,并贤、陈立泉等【啃挤⑾制鹗甲1湮露陨铣继濉8呶鲁继辶俳缥露的巨大突破,以液态氮代替液态氦作超导制冷剂获得超导体,使超导技术走向了大规模开发应用。然而就目前发现的高温超导体来看,基本上被铜氧化合物所垄断,这为科学家在研究高温超导机理等方面带来了相当的局限性,多年来人们一直希望在铜基超导材料以外再找到新的高温超导材料,从而能够从不同的角度去研究高温年荷兰物理学家卡末林·昂内斯【渴状我馔夥⑾至顺枷窒螅航却到接近绝对零度时,其电阻突然消失。后来他又发