免费论文摘要：Hg2CuTi型Ti基Heusler合金的第一性道理接洽

磁电子或自旋电子范围接洽爱好连接减少，更加是近十年对所谓的半非金属资料的接洽。那些半非金属资料在一个自旋方进取表露出非金属性，同声却在另一个自旋方进取表露半半导体性。所以在费米能级处表露100%的自旋极化，这在自旋电子摆设有着很实际的运用远景。正文经过沿用广义梯度好像下投影缀加波的第一性道理本领，体例地接洽了Ti2MnZ（Z=Al，Ga，In，Si，Ge，Sn）等一系列的Heusler合金的构造、电子和磁学等本质。那些Ti-基Heusler合金都是Hg2CuTi典型构造：相邻的两个Ti亚原子吞噬了A（0，0，0）和B（1/4，1/4，1/4）场所；剩下的Y和Z辨别吞噬C（1/2，1/2，1/2）和D（3/4，3/4，3/4）地位。按照能量最低时对应平稳态的晶格常数表面对那些具有Hg2CuTi构造的Heusler合金的晶格常数举行优化。对一切仍旧接洽了的合金，铁磁状况下老是比顺磁状况下要宁静。合金Ti2MnZ（Z=Al，Ga，In，Si，Ge，Sn）最优化的晶格常数辨别是6.138、6.199、6.248、5.997、6.076和6.317Å。咱们还创造Z（Z=Al，Ga，In，Si，Ge，Sn）静止时，最优化的晶格常数是按Ti2MnZ、Ti2Z和Ti2TiZ的程序顺序增大的。截止表白Heusler合金Ti2MnZ（Z=Al，Ga，In，Si，Ge，Sn）是具备半非金属个性的亚铁磁资料，在自旋电子摆设有很大的潜伏运用价格。它们的总磁矩满意µt=Zt-18规则，与斯拉特-泡利弧线特殊符合。对于合金Ti2MnZ（Z=Al，Ga，In），单元晶胞的总磁矩是0，在自旋向下频段生存带隙且带隙宽窄辨别是0.0.538、0.592和0.526eV。但对于合金Ti2MnZ（Z=Si，Ge，Sn）来说，单元晶胞总磁矩是1µB，仍旧是在自旋向下频段生存带隙，帯隙宽窄辨别是0.455、0.504和0.538eV。经过Ti大概空隙来替代C地位上的Mn亚原子结构出合金Ti2TiZ和Ti2Z（Z=Al，Ga，In，Si，Ge，Sn），但新结构出的合金不完备半非金属个性。比拟Ti2MnZ（Z=Al，Ga，In，Si，Ge，Sn），从来在费米能级以次的态密度在两个频段都向高能态挪动引导带隙消逝。因为相邻Ti亚原子所处的情况各别，在合金Ti2YZ中相邻的Ti的d态电子先爆发杂化，杂化后产生的Ti1-Ti2轨迹连接和Y亚原子的d态电子啮合，最后产生的带构造和磁性个性与half-Heusler合金一致。Ti1-Ti2和Mn亚原子的d态杂化产生的成键和反键态的是确定带隙宽窄的重要因为。在那些具备半非金属个性的Heusler合金中，s-p元素也起来很要害的效率。其余，对于一切的Heusler合金，总磁矩主假如由Ti和Mn亚原子的局域磁矩奉献。外表态或界面态的生存，在块体中查看到的半非金属性在外表或界面邻近大概不生存。动作例子，咱们对Heusler合金Ti2MnAl（001）外表的磁性和电子个性也做了接洽。由于外表态的展示，五种截至外表构造中半非金属都被妨害了。惟有TiTi截至外表构造还维持着较高的自旋极化率。对外表亚原子磁矩进一步接洽时，咱们创造外表Ti1亚原子的磁矩鲜明巩固，外表Mn亚原子的一致值也展示同样的情景。

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