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Fe原子薄片的磁性:第一性原理计算

卢道明 高潭华 吴顺情 朱梓忠

Fe原子薄片的磁性:第一性原理计算

卢道明, 高潭华, 吴顺情, 朱梓忠
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  • 使用基于密度泛函理论的第一原理方法,对Fe单层原子薄片在二维正方、二维六角晶格下的电子结构和磁学性质进行了系统研究.结果表明,二维正方、二维六角以及bcc晶格在平衡晶格常数下都具有磁性,其单位原子磁矩分别为2.65,2.54和2.20μВ.对二维晶格在被压缩和被拉伸时的磁性计算表明,随着晶格的被拉伸,当最近邻原子间距大于4.40时,铁原子间的键合被拉断,体系单位原子的磁矩趋于孤立Fe原子的磁矩4μВ;随着原子键长的减小,各体系的磁矩
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10774124)资助的课题.
    [1]

    Baibich M N, Broto J M, Fert A, Nguyen ven dau F, Petroff F, Eitenne P, Creuzet G, Friederich A, chazelas J 1988 Phys. Rev. Lett. 61 2472

    [2]

    Spik D, Hafner 2001 Phys. Rev. B 64 205422

    [3]

    Komuro M, Yuzoo K, Masanobu H, Yutaka S 1990 J. Appl. Phys. 67 5126

    [4]

    Sun B, Liu S J, Duan S Q, Zhu W J 2007 Acta Phys. Sin. 56 1598 ( in Chinese) [孙 博、刘绍军、段素青、祝文军 2007 物理学报 56 1598]

    [5]

    Bisio F, Moroni R, Bautier de Mongeot F, Canepa M, Mattera L 2006 Phys. Rev. Lett. 96 057204

    [6]

    Sahin H, Cahangirov S, Topsakall M, Bekaroglul E, Akturk E Senger R T, Ciraci S 2009 Phys. Rev. B 80 155453

    [7]

    Repetto1 D, Lee1 T Y, Rusponi S, Honolka1 J, Kuhnke K, Sessi V, Starke U, Brune H, Gambardella P, carbone C, Enders A, Kern K 2006 Phys. Rev. B 74 054408

    [8]

    Zhu Q X, Pang H, Li F S, 2009 Chin. Phys. B 18 2953

    [9]

    Wang G C, Yuan J M 2003 Acta Phys. Sin. 52 970 ( in Chinese) [王贵春、袁建民 2003 物理学报 52 970]

    [10]

    Chen L Z, Wang X C, Wen Y H, Zhu Z Z 2007 Acta Phys. Sin. 56 2920 ( in Chinese) [陈鲁倬、王晓春、文玉华、朱梓忠 2007 物理学报 56 2920]

    [11]

    Novoselov K S, Geim A K, Morozov S V, Jiang D, Zhang Y, Dubonos S V, Grigorieva I V, Firsov A A 2004 Science 306 666

    [12]

    Pan Y, Shi D X, Gao H J 2007 Chin. Phys. 16 3151

    [13]

    Novoselovl K S, Geim A K, Morozov S V, Jiang D, Katsnelson M I, Grigorieva I V, Dubonos S V, Firsov A A 2005 Nature 438 197

    [14]

    Nilsson J, Castro Neto A H, Guinea F, Peres N M R 2006 Phys. Rev. Lett. 97 266801

    [15]

    Chiu Y H, Lai Y H, Ho J H, Chuu D S, Lin M F Phys. Rev. B 77 045407

    [16]

    Kresse G, Furthmüller J 1996 Compt. Mater. Sci. 6 15

    [17]

    Kresse G, Furthmüller J 1996 Phys. Rev. B 54 11169

    [18]

    Kresse G, Hafner J 1993 Phys. Rev. B 47 558

    [19]

    Perdew J P,Chevary J A,Vosko S H, Jackson K A, Vosko S H, Pederson M R, Singh D J, fiolhais C 1992 Phys. Rev. B 46 6671

    [20]

    Monkhorst H J, Pack J D 1976 Phys. Rev. B 13 5188

    [21]

    Zhu Z Z, Zheng J C, Guo G Y, 2009 Chem. Phys. Lett. 472 99

  • [1]

    Baibich M N, Broto J M, Fert A, Nguyen ven dau F, Petroff F, Eitenne P, Creuzet G, Friederich A, chazelas J 1988 Phys. Rev. Lett. 61 2472

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    Komuro M, Yuzoo K, Masanobu H, Yutaka S 1990 J. Appl. Phys. 67 5126

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  • [1] 刘祥, 米文博. Verwey相变处Fe3O4的结构、磁性和电输运特性. 物理学报, 2020, 69(4): 040505. doi: 10.7498/aps.69.20191763
    [2] Algethami ObaidallahA(伊比), 李歌天, 柳祝红, 马星桥. Heusler合金Mn50–xCrxNi42Sn8的相变、磁性与交换偏置效应. 物理学报, 2020, 69(5): 058102. doi: 10.7498/aps.69.20191551
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    [4] 刘文姝, 高润亮, 冯红梅, 刘悦悦, 黄怡, 王建波, 刘青芳. 真空磁场热处理温度对不同厚度的Ni88Cu12薄膜畴结构及磁性的影响. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191942
    [5] 李翔艳, 王志辉, 李少康, 田亚莉, 李刚, 张鹏飞, 张天才. 蓝移阱中单个铯原子基态磁不敏感态的相干操控. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20192001
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-06-13
  • 修回日期:  2010-07-27
  • 刊出日期:  2011-04-15

Fe原子薄片的磁性:第一性原理计算

  • 1. (1)武夷学院电子工程系,武夷山 354300; (2)武夷学院电子工程系,武夷山 354300;厦门大学物理系,厦门 361005; (3)厦门大学物理系,厦门 361005
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10774124)资助的课题.

摘要: 使用基于密度泛函理论的第一原理方法,对Fe单层原子薄片在二维正方、二维六角晶格下的电子结构和磁学性质进行了系统研究.结果表明,二维正方、二维六角以及bcc晶格在平衡晶格常数下都具有磁性,其单位原子磁矩分别为2.65,2.54和2.20μВ.对二维晶格在被压缩和被拉伸时的磁性计算表明,随着晶格的被拉伸,当最近邻原子间距大于4.40时,铁原子间的键合被拉断,体系单位原子的磁矩趋于孤立Fe原子的磁矩4μВ;随着原子键长的减小,各体系的磁矩

English Abstract

参考文献 (21)

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