低維Fe，Co，Ni電子結(jié)構(gòu)和超精細(xì)場(chǎng)的第一原理研究.pdf

1、近年來(lái)，基于密度泛函理論的第一原理(First-principle或abinitio)計(jì)算方法得到了很大的發(fā)展，得到廣泛的應(yīng)用。目前，大量的商業(yè)和免費(fèi)的計(jì)算程序被廣泛用于自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，包括凝聚態(tài)物理、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、地質(zhì)、化學(xué)和生物學(xué)。第一原理計(jì)算方法已經(jīng)成為科學(xué)研究中的一個(gè)常用的手段。 3d過(guò)渡族金屬一直是科研工作者關(guān)注的焦點(diǎn)之一。20世紀(jì)末，固體由于尺寸與維度降低效應(yīng)所產(chǎn)生的性質(zhì)變化成為物理和材料學(xué)家的研究熱點(diǎn)。

2、在低維材料中，二維的原子多層膜有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，并且有許多奇特的性質(zhì)。而一維的金屬和磁性納米線在量子器件、磁存儲(chǔ)和自旋電子學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用中也非常重要。對(duì)于最具有代表性的磁性金屬Fe，Co和Ni的二維和一維體系，科研工作者也進(jìn)行了深入的研究，包括電子結(jié)構(gòu)，各向異性以及超精細(xì)場(chǎng)等。但是大部分科研工作者研究的是這些體系在基底上的性質(zhì)，眾所周知，基底對(duì)于二維原子層和一維原子鏈體系有著決定性的影響。在本文中，我們首次運(yùn)用一種基于密度泛函理論的第

3、一原理的FP-LAPW方法，系統(tǒng)地研究了磁性金屬Fe，Co和Ni在低維狀態(tài)下的電子結(jié)構(gòu)和超精細(xì)場(chǎng)性質(zhì)： 1.研究了bccFe，hcpCo和fccNi的平衡晶格常數(shù)及其對(duì)應(yīng)總能量，給出了晶體結(jié)構(gòu)，磁矩和超精細(xì)場(chǎng)，同實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，同其他人的理論結(jié)果進(jìn)行了比較。 2.國(guó)際上首次研究了Fe，Co，Ni二維單原子層和一維單原子鏈的超精細(xì)場(chǎng)，給出了平衡原子間距，分析了電子結(jié)構(gòu)，并同三維體系的結(jié)果進(jìn)行了比較，同其他人的理論結(jié)果進(jìn)