CuCr2X4(X=S,Se,Te)電子結(jié)構(gòu)及光學(xué)性質(zhì)的第一性原理研究.pdf

1、本文基于密度泛函理論的第一性原理方法研究了含鉻的尖晶石結(jié)構(gòu)化合物CuCr2X4(X=S，Se，Te)的電子結(jié)構(gòu)，磁性和光學(xué)性質(zhì)。
　　利用計(jì)算軟件我們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，做了自洽計(jì)算，計(jì)算得到的結(jié)構(gòu)和原實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)偏離較小都控制在1％-3％的范圍之內(nèi)。CuCr2X4化合物擁有完全相同晶體結(jié)構(gòu)，這導(dǎo)致他們?cè)陔娮咏Y(jié)構(gòu)和磁性質(zhì)上面有高度的相似性。對(duì)于能帶結(jié)構(gòu)而言，他們有類似的能帶結(jié)構(gòu)，兩條能帶在-12eV到-6eV之間被一條帶隙劈裂開來。

2、　　對(duì)于CuCr2X4化合物的磁性質(zhì)，我們分別用VASP和FPLO做了磁性計(jì)算，發(fā)現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)符合的較好。每個(gè)原胞中的磁矩分為5.013μB(CuCr2S4)、5.101μB(CuCr2Se4)、5.337μB(CuCr2Te4)。而該族化合物的磁性均來自于其中的Cr原子，每個(gè)Cr原子分別貢獻(xiàn)了2.624μB(CuCr2S4)、2.755μB(CuCr2Se4)、2.853μB(CuCr2Te4)的磁矩。而Cu位置和S位置上的磁性卻非常小。

3、同時(shí)，我們計(jì)算了該族化合物的電子數(shù)，在該化合物中，每個(gè)原子的電子數(shù)都非整數(shù)，和以前預(yù)言的結(jié)構(gòu)不同。
　　CuCr2X4的光學(xué)性質(zhì)差異較大，我們計(jì)算了CuCr2X4三個(gè)化合物的光電導(dǎo)譜，光反射譜和電子能量損失譜。同時(shí)我們也得到了他們的Drude等離子頻率，CuCr2S4(1.47eV)、CuCr2Se4(1.32eV)、CuCr2Te4(2.66eV)。對(duì)于CuCr2Se4化合物，我們計(jì)算得到的三個(gè)圖譜和實(shí)驗(yàn)的圖譜，進(jìn)行了對(duì)比，符合