低維材料磁性和磁各向異性的第一性原理研究.pdf

1、用廣義梯度近似下的全勢(shì)線性綴加平面波方法研究了4d過渡金屬Ru單原子層和單原子鏈的磁性，磁晶各向異性和光學(xué)特性。單原子層和單原子鏈每個(gè)原子的磁矩分別是1.04μB.和1.13μB.且都有大的磁晶各向異性能。單原子層的易磁化方向沿著原子面法線的方向，單原子鏈的易磁化方向垂直于鏈軸。通過計(jì)算復(fù)數(shù)光導(dǎo)張量研究了Ru低維系統(tǒng)的光學(xué)性質(zhì)。兩個(gè)系統(tǒng)的光導(dǎo)都表現(xiàn)出各向異性，特別是一維的單原子鏈。 通過電子結(jié)構(gòu)研究了各向異性能和光導(dǎo)各向異性的物

2、理起源。在兩個(gè)低維的Ru系統(tǒng)中，由不同的對(duì)稱性破缺導(dǎo)致了晶體場(chǎng)的改變，并通過自旋-軌道耦合來影響磁晶各向異性能，而光導(dǎo)的各向異性主要來源于晶體結(jié)構(gòu)的各向異性。Co2Si2的MAE在費(fèi)米能級(jí)附近有明顯的起伏。通過Si層摻雜和加電場(chǎng)兩種方法調(diào)控MAE。發(fā)現(xiàn)兩種方法改變MAE的機(jī)制都是改變能帶填充。使系統(tǒng)的費(fèi)米能級(jí)向高能方向移動(dòng)。研究表明，Si層摻雜和加電場(chǎng)后，Co2Si2的能帶結(jié)構(gòu)幾乎沒有改變，是一個(gè)剛性電子能帶模型。其中兩層Co原子電子密