雙鈣鈦結(jié)構(gòu)材料Ba2FeReO6的第一性原理研究.pdf

1、第一性原理研究在許多領(lǐng)域已經(jīng)取得了巨大的成果,使我們從微觀的角度更深入的理解固體和表面特性的物理本質(zhì),并能夠預(yù)測(cè)體系許多性質(zhì)及其變化的趨勢(shì)。隨著計(jì)算理論和方法的不斷改進(jìn),第一性原理計(jì)算已經(jīng)在適用性和準(zhǔn)確度上都獲得了很大的提高。但是,對(duì)復(fù)雜固體和表面體系的第一性原理研究,尤其是對(duì)包含第一行元素或者d或f電子的系統(tǒng),尚處于開始階段或者尚未獲得理想的結(jié)果。關(guān)于上述系統(tǒng)計(jì)算的理論和方法及其應(yīng)用仍處于不斷發(fā)展和改進(jìn)的過程,并得到越來越多的廣泛關(guān)注

2、。以下是本文將要展開研究的主要內(nèi)容及獲得的重要結(jié)果:
　　 用第一性原理的全勢(shì)能LAPW(FLAPW)密度泛函理論(DFT)能帶計(jì)算方法研究了雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)化合物Ba2FeReO6兩種結(jié)構(gòu)下(fcc結(jié)構(gòu)和14／mmm結(jié)構(gòu))電子能帶結(jié)構(gòu),并且在計(jì)算中考慮了位庫侖勢(shì)U以及自旋-軌道藕合(SOC)的修正。我們分析了Ba2FeReO6能帶結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果的異同點(diǎn),計(jì)算結(jié)果表明Ba2FeReO6在費(fèi)米面附近的能帶結(jié)構(gòu)是一個(gè)d-d電子雜化作用形成

3、的能帶,在U作用下Fe的自旋向上3d軌道的占據(jù)的能帶降低了,并且能帶變得更窄,占據(jù)作用也更強(qiáng)了,而Re5d軌道,由于它的d電子間的相互作用很弱,所以能帶幾乎沒有變化。同時(shí)Fe、Re原子的磁矩有明顯的增加,Fe、Re原子增加的磁矩分別為0.45μB、0.22μB左右?？紤]自旋.軌道耦合時(shí),兩種結(jié)構(gòu)的Ba2FeReO6的半金屬性質(zhì)均消失,變?yōu)榻饘傩?同時(shí)對(duì)于這兩種不同的結(jié)構(gòu),自旋-軌道耦合作用對(duì)Fe和Re原子的磁矩的影響也不同,對(duì)于fcc結(jié)