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Heusler合金Mn2NiGe马氏体相变的带Jahn-Teller效应研究

罗礼进 仲崇贵 董正超 方靖淮 周朋霞 江学范

Heusler合金Mn2NiGe马氏体相变的带Jahn-Teller效应研究

罗礼进, 仲崇贵, 董正超, 方靖淮, 周朋霞, 江学范
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  • 运用第一性原理的方法,计算磁性形状记忆合金Mn2NiGe的晶体结构、磁结构、 电子结构在马氏体相变中的变化.结果表明: Mn2NiGe在发生马氏体相变时, 产生了c轴拉长而a和b轴缩短的Jahn-Teller畸变,形成一个由两根长键和四根短键 组成的拉长的八面体;伴随Jahn-Teller畸变,处于八面体中心的Mn离子的磁矩发生了显著的变化, 而作为配体的Ni和Ge离子的磁矩基本不变; Jahn-Teller效应中Mn离子的eg和t2g 能级的分裂,源自于晶体畸变所产生的配位场的改变,导致Mn离子d电子态密度的重新分布, 从而在费米能级两侧打开一个赝能隙.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 10974104, 30970754, 11174043)资助的课题.
    [1]

    Wan J F, Wang J N 2005 Physica B 355 172

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    Bernard F, Rousselot C, Hirsinger L, Delobelle P 2007 Plasma Proc. Polym. 4 S846

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    Jakob G, Elmers H J 2007 J. Magn. Magn. Mater. 310 2779

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    Zheng H X, Liu J, Xia M X, Li J G 2005 J. Alloys Compd. 387 265

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    Aich S, Das S, Al-Omari I A, Alagarsamy P, Chowdhury S G, Chakraborty M, Shield J E, Sellmyer D J 2009 J. Appl. Phys. 105 07A943

    [6]

    Tetsuji S, Yukihiko K, Toshiro K 2008 J. Appl. Phys. 103 07B322

    [7]

    Liu Z H, Yu S Y, Yang H, Wu G H, Liu Y 2008 Intermetallics 16 447

    [8]

    Moya X, Mañosa L, Planes A, Krenke T, Acet M, Wassermann E F 2006 Mater. Sci. Eng. A 438-440 911

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    Liu G D, Dai X F, Yu S Y, Zhu Z Y, Chen J L, Wu G H 2006 Phys. Rev. B: Condens. Matter 74 054435

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    Luo L J, Zhong C G, Quan H R, Tan Z Z, Jiang Q, Jiang X F 2010 Acta Phys. Sin. 59 8037 (in Chinese) [罗礼进, 仲崇贵, 全宏瑞, 谭志中, 蒋青, 江学范 2010 物理学报 59 8037]

    [11]

    Xu Z Y 1999 Martensitic Transformation and Martensite (Beijing: Science Press) (in Chinese) [徐祖耀 1999 马氏体相变与马氏体(北京:科学出版社)]

    [12]

    Vasil'ev A N, Bozhko A D, Khovailo V V 1999 Phys. Rev. B 59 1113

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    Labbe J, Friedel J 1966 J. Phys. 27 153

    [14]

    Zayak A T, Entel P, Enkovaara J, Ayuela A, Nieminen R M 2003 Phys. Rev. B 68 132402

    [15]

    Suits J C 1976 Solid State Commun. 18 423

    [16]

    Fujii S, Ishida S, Asano S 1989 J. Phys. Soc. Jpn. 58 3657

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    Brown P J, Bargawi A Y, Crangle J, Neumann K U, Ziebeck K R A 1999 J. Phys.: Condens. Matter 11 4715

    [18]

    Yin M T, Cohen Marvin L 1982 Phys. Rev. B 26 5668

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    Jakob G, Elmers H J 2007 J. Magn. Magn. Mater. 310 2779

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    [18]

    Yin M T, Cohen Marvin L 1982 Phys. Rev. B 26 5668

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-02-09
  • 修回日期:  2012-04-22
  • 刊出日期:  2012-10-05

Heusler合金Mn2NiGe马氏体相变的带Jahn-Teller效应研究

  • 1. 南通大学理学院, 南通 226007;
  • 2. 常熟理工学院,江苏省新型功能材料重点建设实验室, 常熟 215500
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 10974104, 30970754, 11174043)资助的课题.

摘要: 运用第一性原理的方法,计算磁性形状记忆合金Mn2NiGe的晶体结构、磁结构、 电子结构在马氏体相变中的变化.结果表明: Mn2NiGe在发生马氏体相变时, 产生了c轴拉长而a和b轴缩短的Jahn-Teller畸变,形成一个由两根长键和四根短键 组成的拉长的八面体;伴随Jahn-Teller畸变,处于八面体中心的Mn离子的磁矩发生了显著的变化, 而作为配体的Ni和Ge离子的磁矩基本不变; Jahn-Teller效应中Mn离子的eg和t2g 能级的分裂,源自于晶体畸变所产生的配位场的改变,导致Mn离子d电子态密度的重新分布, 从而在费米能级两侧打开一个赝能隙.

English Abstract

参考文献 (18)

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