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MgCNi3的电子结构、光学性质与超导电性

谭明秋 陶向明 徐小军 何军辉 叶高翔

MgCNi3的电子结构、光学性质与超导电性

谭明秋, 陶向明, 徐小军, 何军辉, 叶高翔
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出版历程
  • 收稿日期:  2002-06-11
  • 修回日期:  2002-07-28
  • 刊出日期:  2005-04-03

MgCNi3的电子结构、光学性质与超导电性

  • 1. 浙江大学物理系,杭州 310027
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10204018和10174061)和教育部留学回国人员科研启动基金资助的课题.

摘要: 用第一性原理的密度泛函能带计算方法研究了新近发现的超导体MgCNi3的电子能带结构.计算结果表明其电子结构的基本特征是:Ni的3d态和C的2p态的杂化组成了MgCNi3的导带,费米面附近的物理性质主要由来源于Ni的3d电子态决定.在费米能级(EF)以下30eV的范围内,Ni 3d态构成了能带色散微弱的密集电子态,EF恰好落在Ni 3dyz+zx和3d3z2-r2电子态密度.C 2p态分布在EF以下40—70eV的区域内,Mg主要是以二价离子Mg2+的形式存在.Mg原子的掺杂导致了Ni原子的3d态基本上全部占据,引起Ni原子磁矩的消失.费米能级EF处的态密度N(EF)是550(states/eV·cell),由此得到的Sommerfeld常数γeal~445mJ/mol·K2.基于第一性原理的光学性质的计算结果表明:在0—12eV的范围内光吸收主要是从占据的Ni 3d态向C 2p和Ni4s的跃迁.根据这些结果得出结论:MgCNi3的超导电性基本上是强耦合的BCS电子-声子作用机理.

English Abstract

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