新型半金属性Heusler合金及其半金属性的稳定性研究

项目名称： 新型半金属性Heusler合金及其半金属性的稳定性研究

项目编号： No.11364014

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 姚仲瑜

作者单位： 海南师范大学

项目金额： 44万元

中文摘要： 半金属性Heusler合金具有相对较高的居里温度和与工业上广泛使用的二元半导体材料有相似的晶格结构，它们被认为是制作自旋电子学器件薄膜和电极的重要材料。然而，目前已知的半金属性Heusler合金的种类有限，这在一定程度上制约自旋电子学器件设计和制作，探索发现新的半金属性Heusler合金是解决这一问题的关键。本项目通过设计Heusler合金分子，采用基于密度泛函理论为基础的全势能线性平面波方法，自旋极化计算合金晶体的电子结构，研究它们两个自旋方向上的电子态密度和能带结构，从中筛选发现新的半金属性Heusler合金。之后，建立晶格各向同性形变模型，研究晶格形变下该半金属合金的费米能在其非金属性子能带带禁附近的位置随晶格常数改变的变化，通过图示法揭示其半金属性质的变化，得到该合金的半金属性保持稳定的晶格常数变化范围，这一结论能为该半金属合金应用于自旋电子学器件的薄膜制作提供科学的参考依据。

中文关键词： 半金属性铁磁体；第一性原理；semi-Heusler合金；三层结构膜；TiO2光阳极

英文摘要： Half-metallic Heusler alloys are considered as important materials to produce thin-film and electrode of spintronics devices because of their relatively high Curie temperatures and structural similarity to zinc-blende structure which is adopted in importa

英文关键词： half-metallic ferromagnet；first-principles；semi-Heusler alloy；trilayer；TiO2 photoanode