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Heusler合金Sc2VZ(Z=C,Si,Ge,Sn,Pb)半金属铁磁性的第一性原理研究
  • ISSN号:0438-0479
  • 期刊名称:《厦门大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:O469[理学—凝聚态物理;理学—电子物理学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]厦门大学材料学院,福建厦门361005
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(50971109)
中文摘要:

采用基于密度泛函理论(DFT)第一性原理的投影缀加波方法 (PAW),结合广义梯度近似(GGA),系统研究了Hg2CuTi型Heusler合金Sc2VZ(Z=C,Si,Ge,Sn,Pb)的电子结构和磁性.研究发现Heusler合金Sc2VZ(Z=Si,Ge,Sn,Pb)在平衡晶格常数下表现出半金属铁磁性,其自旋向上态中的带隙宽度分别为0.345,0.354,0.387和0.173eV.计算得到Sc2VZ(Z=Si,Ge,Sn,Pb)的总自旋磁矩均为整数(3.00μB),符合Slater-Pauling规则.分析能带与态密度发现,半金属带隙的产生主要是由于Sc和V原子d态电子之间强烈的杂化作用所致.同时计算结果也表明,在一定程度的晶格常数变化范围内,Sc2VZ(Z=Si,Ge,Sn,Pb)合金仍能保持其半金属性质.

英文摘要:

Half-metallic properties of new Sc-based full Heusler compounds Sc2VZ (Z = C, Si, Ge, Sn, Pb) with Hg2 CuTi-prototype structure are systematically investigated using first-principles calculations within generalized gradient approximation (GGA). It is predicted that all the Sc2VZ Heusler compounds are half-metallic ferromagnets,except for Sc2VC. The calculated band gaps of majori- ty spin states are 0. 345,0. 354,0. 387 and 0. 173 eV for Sc2VSi, Sc2VGe, Sc2VSn and Sc2VPb, respectively. The total magnetic mo- ments of Sc2VZ (Z= Si,Ge,Sn,Pb) compounds are found to be 3.00μB per formula unit,which accords with the Slater Pauling rule Mtot= 18--Z1 between the total magnetic moment (Mtot) and the total number of valence electrons (Z1) per unit cell. Moreover, the origin of half-metallic majority band gaps has been discussed in terms of band structures and density of states for Sc2VZ (Z=Si,Ge, Sn, Pb) compounds. It is found that the half-metallicity can be maintained within a relatively wide range of lattice constants for Sc2VZ (Z=Si,Ge,Sn,Pb) compounds.

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期刊信息
  • 《厦门大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
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  • 主办单位:厦门大学
  • 主编:谢素原
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  • 国际标准刊号:ISSN:0438-0479
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  • 邮发代号:34-8
  • 获奖情况:
  • 多次被评为全国、华东地区、福建省的优秀科技期刊,2001年入选国家新闻出版总署评定的"中国期刊方阵",2003年获国家新闻出版总署颁发的"第二届国家科技...,2006年获国家教育部科技司颁发的"首届中国高校精...
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,美国剑桥科学文摘,美国生物科学数据库,英国科学文摘数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
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