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3d过渡金属原子单层在Pd(001)表面磁性的第一性原理研究

赵新新 陶向明 陈文彬 蔡建秋 谭明秋

3d过渡金属原子单层在Pd(001)表面磁性的第一性原理研究

赵新新, 陶向明, 陈文彬, 蔡建秋, 谭明秋
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  • 用第一性原理基础上的超软赝势方法的总能计算,研究了3d过渡金属(Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn)在Pd(001)表面的单层p(1×1)和c(2×2)结构的表面磁性和总能. 所得结果表明:对于Sc, Ti, V和Cr只存在p(1×1)的铁磁性结构,而Mn只有c(2×2)的反铁磁结构存在. Fe, Co和Ni这三种元素上述两种结构都存在,但是总能上p(1×1)的铁磁结构要低些,因此是比较稳定的结构. 而Cu和Zn在该表面上的单层中不存在上述两种结构. 对于V的p(1×1)铁磁结构,计算得到的每个V原子磁矩为2.41μB,大于用全电子方法得到的0.51μB. 两种计算方法得到其他金属原子 (Cr,Mn,Fe,Co,Ni)的表面磁矩比较相近,都比孤立原子磁矩略小.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10204018)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2004-11-26
  • 修回日期:  2005-06-17
  • 刊出日期:  2005-06-05

3d过渡金属原子单层在Pd(001)表面磁性的第一性原理研究

  • 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)资助的课题.

摘要: 用第一性原理基础上的超软赝势方法的总能计算,研究了3d过渡金属(Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn)在Pd(001)表面的单层p(1×1)和c(2×2)结构的表面磁性和总能. 所得结果表明:对于Sc, Ti, V和Cr只存在p(1×1)的铁磁性结构,而Mn只有c(2×2)的反铁磁结构存在. Fe, Co和Ni这三种元素上述两种结构都存在,但是总能上p(1×1)的铁磁结构要低些,因此是比较稳定的结构. 而Cu和Zn在该表面上的单层中不存在上述两种结构. 对于V的p(1×1)铁磁结构,计算得到的每个V原子磁矩为2.41μB,大于用全电子方法得到的0.51μB. 两种计算方法得到其他金属原子 (Cr,Mn,Fe,Co,Ni)的表面磁矩比较相近,都比孤立原子磁矩略小.

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