低維Fe，Co，Ni電子結構和超精細場的第一原理研究.pdf

1、近年來，基于密度泛函理論的第一原理(First-principle或abinitio)計算方法得到了很大的發(fā)展，得到廣泛的應用。目前，大量的商業(yè)和免費的計算程序被廣泛用于自然科學的各個領域，包括凝聚態(tài)物理、材料科學、計算機科學、地質、化學和生物學。第一原理計算方法已經成為科學研究中的一個常用的手段。 3d過渡族金屬一直是科研工作者關注的焦點之一。20世紀末，固體由于尺寸與維度降低效應所產生的性質變化成為物理和材料學家的研究熱點。

2、在低維材料中，二維的原子多層膜有著相當廣泛的應用，并且有許多奇特的性質。而一維的金屬和磁性納米線在量子器件、磁存儲和自旋電子學等領域的應用中也非常重要。對于最具有代表性的磁性金屬Fe，Co和Ni的二維和一維體系，科研工作者也進行了深入的研究，包括電子結構，各向異性以及超精細場等。但是大部分科研工作者研究的是這些體系在基底上的性質，眾所周知，基底對于二維原子層和一維原子鏈體系有著決定性的影響。在本文中，我們首次運用一種基于密度泛函理論的第

3、一原理的FP-LAPW方法，系統地研究了磁性金屬Fe，Co和Ni在低維狀態(tài)下的電子結構和超精細場性質： 1.研究了bccFe，hcpCo和fccNi的平衡晶格常數及其對應總能量，給出了晶體結構，磁矩和超精細場，同實驗結果進行了比較，同其他人的理論結果進行了比較。 2.國際上首次研究了Fe，Co，Ni二維單原子層和一維單原子鏈的超精細場，給出了平衡原子間距，分析了電子結構，并同三維體系的結果進行了比較，同其他人的理論結果進