含sn金属化合物的第一性原理研究

《含sn金属化合物的第一性原理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得云洼王业态堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：祆让签字日期：加肚年3月，L日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解云洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权云洼工业太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或

2、扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：欺让导师签签字日期：刃莎年3月12，l=l签字日期：年月H加tS弓?2，√／·一万方数据学位论文的主要创新点lIllllIllllIIIIIIIIllllllIHIrlllfY2757142一、使用MaterialStudios软件建立Mn2NiSn模型，对其结构进行模拟计算，确定计算时的最优参数。二、使用MS中CASTEP模块对Mn2NiSn的电学性质和晶体结构进行研究。三、在计算M92S

3、n结构时引入Hubbard参数，由此M92Sn能带结构与能态密度等更接近于实验值。四、本课题在理论方面能够进一步完善磁性形状记忆材料Mn2NiSn的电学和晶体结构的数据，并在这个基础上对其性质进行分析；对于M92Sn则是揭示其理论计算与实验结果相差异的原因，最终为两者在更进一步的实验及理论计算中起到一定的指导作用。万方数据摘要Sn元素作为一种在自然界中含量较高的金属元素在人类的生产生活中一直扮演着十分重要的角色。由于Sn是IvA族元素中的一员，其最外层有四个电子，失电子或得电子都较为容易，处于金属与非金属之间，能够同时具有两者的特性，因此

4、含有Sn元素的化合物一直都受到研究人员的重视。本文选取了两种Sn元素的化合物来对其性质进行探究，一种是金属化合物Mn2NiSn，另一种是半导体化合物M92Sn。文中使用的是基于第一性原理的密度泛函理论，对Mn2NiSn与M92Sn的电子结构、能带或态密度等各项性质进行理论计算，进而探究它们的物理性质及产生原理。在第一章中，首先简单介绍了第一性原理的基本知识，之后对Sn元素金属化合物的主要性质与研究现状进行了简单阐述，最后总的介绍了本文的主要研究内容。在第二章中，介绍了关于密度泛函理论的基本知识，重点是密度泛函理论下发展的广义梯度近似(GG

5、A)算法及在广义梯度近似的基础上建立的PW91，最后还介绍了计算所用的软件及软件包。在第三章中利用第一性原理对MnzNiSn的电子结构和能态密度进行模拟计算。首先根据总能量值选取合适的截断能，之后设置不同的晶格常数以获得最佳的晶格常数值，这样就得到了计算的基本参数。进而计算得到Mn2NiSn的电子结构、能态密度，并与其它实验结果和计算结果进行了对比。在第四章中，我们发现在相关论文中M92Sn能带结构的模拟计算值与实验值存在偏差。因此，我们考虑Sn原子5p轨道的占位强关联效应，采用GGA+U的方法计算-j"Mg,zSn的电学性质。当有效u值

6、为0eV时，M92Sn带隙为负，与实验值相差较大。当有效U值为1．88eV时，间接带隙为0．30eV，与实验值吻合较好。差分电荷密度的计算表明M92SnqbSn．Sn键相对于Sn．Mg键有着较强的共价性，符合实际情况。介电函数的计算结果也与实验结果基本一致。研究表明P轨道占位库仑排斥对M92Sn的电学性质有着较大的影响。第五章中对现有的工作进行了总结，并且对以后的工作进行了展望。关键词：第一性原理，密度泛函理论，Mn2NiSn，MgzSn，GGA+U万方数据AbstractTin(Sn)，asametallicelementisabund

7、antinthenature，playsallextremelyimportantroleinthehumanactualapplications．BecausetheSnisamemberoftheIVAgroupelements，therearefourelectronsintheoutermostshell．Itisagoodelec缸DndonoraIldelectronaccepterbetweenmetalandnonmetal，andhas仕坨f．eatl】resofbothofthem，thereforecompounds

8、ofSnhavereceivedalotofattenuon丘．omresearchers．InthispaperwechoosetwotypesofthecompoundsofSn，such