Half-Heusler與Heusler半金屬磁性材料的研究.pdf

1、Half-Heusler 與Heusler 相合金中的半金屬磁性材料一般具有較高的居里溫度和100％的自旋極化率，在自旋電子學領域具有非常重要的科學意義和應用前景。在實際應用中，半金屬性的不穩(wěn)定導致自旋極化率的下降。不管是理論預測還是實驗合成，人們都需要發(fā)現(xiàn)新的性能更加穩(wěn)定的半金屬磁性材料。 本論文利用第一性原理計算了兩個Cr2基Heusler相合金系列Cr2TiX(X=Al，Ga，Si，Ge，Sn，Sb)和Cr2VX(X=Ga

2、，Si，Ge，Sb)，以及一個Co基系列合金CoYBi和Co2YBi（Y=Mn，Cr），通過計算結(jié)果分析了其電子結(jié)構(gòu)和磁性能，預測其物理特性，并進行初步的實驗合成及測試。 對于包含兩種低價過渡金屬元素Cr和Ti的Heusler合金系列Cr2TiX(X=Al，Ga，Si，Ge，Sn，Sb)，我們研究了其電子特性、磁特性和成鍵特性。結(jié)果表明Cr2TiSb在平衡態(tài)的自旋極化率為100％，表現(xiàn)出半金屬性。Cr2TiGa和Cr2TiSn表

3、現(xiàn)出準半金屬性。 通過對Heusler合金Cr2VX(X=Ga，Si，Ge，Sb)的研究表明，Cr2VSb表現(xiàn)出半金屬性，Cr2VSi和Cr2VGe 表現(xiàn)出準半金屬性。能帶結(jié)構(gòu)表明電子多數(shù)自旋和少數(shù)自旋方向具有顯著的差別。 我們計算研究了Heusler合金Co2YBi和half-Heusler 合金CoYBi（Y=Mn、Cr）的電子結(jié)構(gòu)和磁學性能。預測Co2MnBi和Co2CrBi為半金屬磁性材料，磁矩分別為6μB和5μ