半金属材料是以电子的两种自旋行为为特征的新型功能材料。随着自旋电子学的发展,新型磁性材料、磁性半导体材料和半金属铁磁性材料的研究成为热点。半金属铁磁体在自旋阀、自旋注入器和磁隧道结等自旋电子器件中有着潜在的应用前景。本课题的研究目标是通过对具有MoSi2结构的过渡金属铝化物的结构及磁性质的计算,理论预言新型的具有半金属性质的材料。我们将深入研究过渡金属铝化物的结构稳定性及其杂化带隙形成机理;研究掺杂、空位或缺陷的对体系结构稳定性和物理性质的影响,在考虑掺杂对体系性质影响时,分别考虑掺杂元素、掺杂浓度和掺杂位置的影响;进一步研究具有高自旋极化率的过渡金属铝化物的表面结构稳定性和表面对其电子结构和磁性质的影响。本课题通过计算过渡金属铝化物的物理性质来预测过渡金属铝化物作为磁性半金属材料的可能性,为发展新型的半金属合金材料和电子器件提供理论预言。
英文主题词Transition-metal aluminides;first-principles calculation;half-metal;high spin polarization;doping