2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、BiFeO3(BFO)是目前在室溫以上能夠同時具有鐵電有序和G型反鐵磁有序的多鐵材料,其鐵電居里溫度Tc=1103K,奈爾溫度TN=643K。由于電荷有序與自旋有序的共存及其交互作用,使其成為最具有發(fā)展?jié)摿Φ男滦投喙δ懿牧稀嶒灲Y(jié)果表明摻雜可以對其改性,提高其鐵電性鐵磁性,但微觀機理尚不清楚。所以本論文采用基于密度泛函理論(DFT)的第一性原理方法計算了鐵磁鐵電體BFO及其摻雜材料的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì),探索其微觀機制,主要結(jié)果如下:

2、r>   1、BFO是間接帶隙材料,使用剪刀算符后Eg=2.5eV;Mulliken電荷布居給出BFO中Fe3+離子的自旋為2.13h;光學(xué)性質(zhì)計算得出,BFO的折射系數(shù)n=2.5,靜態(tài)介電常數(shù)ε1(0)=6(≈n2=6.25),與實驗相吻合。
   2、采用LSDA+U方法和GGA+U方法計算了BFO母體的電子結(jié)構(gòu)和自旋磁矩。計算結(jié)果表明,使用GGA+U方法計算的結(jié)果與實驗值更接近。這說明BFO中存在強相互關(guān)聯(lián)勢,在這種體系

3、中不能忽略電子間的相互作用力庫侖力。
   3、使用稀土元素La3+離子替代A位Bi3+離子。計算結(jié)果表明:La的摻入使Bi6s態(tài)向低能方向移動,有利于鐵電性的形成;而且La的摻入破壞了原有的螺旋磁結(jié)構(gòu),使材料呈現(xiàn)出弱磁性。
   4、使用磁性離子替代B位的Fe3+離子。計算得到:材料仍然是間接帶隙,其中只有Co的雜質(zhì)能級填充了BFO的帶隙;磁性離子替代后也使Bi6s態(tài)向低能方向產(chǎn)生移動;并且由于摻入的磁性離子自旋與Fe

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