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正交多铁性材料DyMnO3的磁性质研究

王美娜 李英 王天兴 刘国栋

正交多铁性材料DyMnO3的磁性质研究

王美娜, 李英, 王天兴, 刘国栋
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  • 基于密度泛函理论结合投影缀加平面波方法, 通过VASP软件包执行计算, 在分别考虑电子自旋阻挫共线与非共线的磁性结构基础上, 研究了正交结构下多铁性DyMnO3材料在不同磁性构型下的晶格参数、总能、磁性、电子态密度和能带结构. 计算过程中选取广义梯度近似赝势, 同时使用局域自旋密度近似+U方法处理强关联作用下3d电子的计算结果. 计算结果表明: Mn离子为A型反铁磁态磁性构型的情况下能量最低结构最为稳定, Dy稀土离子磁性甚微, 可忽略不计; 当考虑电子自旋为非共线排列时, 正交DyMnO3的总能提高、磁矩增大; 从电子结构图分析可知, 材料为间接能隙绝缘体, 能隙宽度约为0.38 eV, 加U后为1.36 eV, 导致晶格畸变的主要原因为Mn-3d与O-2p电子之间强烈的杂化作用.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11204064, 51271071)和教育部新世纪创新人才支持计划(批准号: NCET-10-0126)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-06-29
  • 修回日期:  2013-09-02
  • 刊出日期:  2013-11-05

正交多铁性材料DyMnO3的磁性质研究

  • 1. 河北工业大学材料科学与工程学院, 天津 300130;
  • 2. 河南师范大学物理与电子工程学院, 新乡 453007
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11204064, 51271071)和教育部新世纪创新人才支持计划(批准号: NCET-10-0126)资助的课题.

摘要: 基于密度泛函理论结合投影缀加平面波方法, 通过VASP软件包执行计算, 在分别考虑电子自旋阻挫共线与非共线的磁性结构基础上, 研究了正交结构下多铁性DyMnO3材料在不同磁性构型下的晶格参数、总能、磁性、电子态密度和能带结构. 计算过程中选取广义梯度近似赝势, 同时使用局域自旋密度近似+U方法处理强关联作用下3d电子的计算结果. 计算结果表明: Mn离子为A型反铁磁态磁性构型的情况下能量最低结构最为稳定, Dy稀土离子磁性甚微, 可忽略不计; 当考虑电子自旋为非共线排列时, 正交DyMnO3的总能提高、磁矩增大; 从电子结构图分析可知, 材料为间接能隙绝缘体, 能隙宽度约为0.38 eV, 加U后为1.36 eV, 导致晶格畸变的主要原因为Mn-3d与O-2p电子之间强烈的杂化作用.

English Abstract

参考文献 (24)

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