金屬納米顆粒的光學(xué)性質(zhì)及Ni-,2-MnGe材料結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)的理論研究.pdf

1、本論文的方向是通過理論計(jì)算方法研究新材料的物理性質(zhì)，包括經(jīng)典的電磁理論以及第一性原理研究。近年來，計(jì)算物理和數(shù)值算法飛速發(fā)展，使得理論計(jì)算研究方法成為凝聚態(tài)物理、量子化學(xué)和材料科學(xué)中的常規(guī)研究手段，特別是基于密度泛函理論的第一性原理方法。 基于經(jīng)典的電磁理論研究方法，論文對具有不同尺寸和形狀的金納米顆粒在不同介電環(huán)境下的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了理論研究。此外，論文也討論了復(fù)合結(jié)構(gòu)的金屬納米顆粒的光學(xué)性質(zhì)。在第一性原理研究方面，本文對新型材

2、料Ni<,2>MnGe 進(jìn)行了理論研究，所研究的材料物性包括幾何構(gòu)型、能帶結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)和磁學(xué)性質(zhì)。 第一章簡單介紹了論文的研究課題以及課題研究現(xiàn)狀。 第二章介紹了金屬納米顆粒光學(xué)性質(zhì)的理論研究。金屬納米顆粒具有的獨(dú)特光學(xué)性質(zhì)，可應(yīng)用于光學(xué)濾波、生物化學(xué)傳感器和表面增強(qiáng)光譜技術(shù)等領(lǐng)域。金屬納米顆粒自身的尺寸和形狀及其所在介電環(huán)境對其光學(xué)性質(zhì)有很大的影響。為此，首先研究了金納米顆粒的尺寸對其光學(xué)性質(zhì)的影響，使用離散偶極近似

3、方法研究了半徑R為1、5和10到80nm的球形金納米顆粒光學(xué)性質(zhì)；其次，研究了金納米顆粒的形狀對其光學(xué)性質(zhì)的影響，計(jì)算了有效半徑為40nm的橢球形和桿狀金納米顆粒的消光光譜；再次，研究了核-殼型雙金屬復(fù)合納米顆粒光學(xué)性質(zhì)；最后，研究了介電環(huán)境對金納米顆粒光學(xué)性質(zhì)影響。 第三章介紹了新型材料Heusler合金Ni<,2>MnGe物理性質(zhì)的理論研究。Heusler合金長期以來就由于以下兩個(gè)原因而倍受關(guān)注。首先，Heusler合金在自