Cr基Heusler合金的電子結(jié)構(gòu)及磁性研究.pdf

1、Heusler相合金中的半金屬磁性材料一般具有較高的居里溫度和100％的自旋極化率,在自旋電子學(xué)領(lǐng)域具有非常重要的科學(xué)意義和應(yīng)用前景。在實(shí)際應(yīng)用中,半金屬性的不穩(wěn)定導(dǎo)致自旋極化率的下降。不管是理論預(yù)測還是實(shí)驗(yàn)合成,人們都需要發(fā)現(xiàn)新的性能更加穩(wěn)定的半金屬磁性材料。
　　本文主要采用第一性原理方法,研究了Mn和Fe摻雜DO3-型Heusler合金Cr3Si的電子結(jié)構(gòu)以及磁特性。計(jì)算結(jié)果表明,Mn摻雜的DO3-型Heusler合金(Cr

2、1-xMnx)3Si(x=n/12,n=0,2,4,6,8,10,12)中,x=0,4/12,1的三種化合物呈現(xiàn)半金屬性,其原胞磁矩分別為負(fù)整數(shù)的-2.0μB,-1.0μB和1.0μB,此結(jié)果符合slater-pauling(SP)定律,而在Fe摻雜的DO3-型Heusler合金(Cr1-xFex)3Si(x=n/12,n=0,2,4,6,8,10,12)中,x=0,2/12,4/12,6/12的四種化合物呈現(xiàn)半金屬性。兩者比較發(fā)現(xiàn):M

3、n和Fe原子都優(yōu)先占據(jù)(A,C)位,(A,C)位占滿后再占據(jù)B位,并且趨向于原子平均分配后進(jìn)入A和C兩個(gè)子,晶格從而形成一個(gè)均勻結(jié)構(gòu)。
　　利用固相反應(yīng)法和溶膠凝膠法制備了雙鈣鈦礦型氧化物Sr2FeReO6。X射線衍射分析表明,兩種方法均可獲得具有單一的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的樣品,然而通過改變退火氣氛、退火時(shí)間和淬火處理,未制備得到具有高有序結(jié)構(gòu)的雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。金相顯微分析表明,溶膠凝膠法制備的樣品晶粒更為均勻,樣品中氣孔更少,結(jié)構(gòu)更為致密