尖晶石型软磁铁氧体晶体结构及电子结构的第一性原理研究

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1、理学硕士学位论文尖晶石型软磁铁氧体晶体结构及电子结构的第一性原理研究马琳琳哈尔滨理工大学2010年3月国内图书分类号：TQ170.1理学硕士学位论文尖晶石型软磁铁氧体晶体结构及电子结构的第一性原理研究硕士研究生：马琳琳导师：姜久兴申请学位级别：理学硕士学科、专业：凝聚态物理学所在单位：应用科学学院答辩日期：2010年3月授予学位单位:哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TQ170.1DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchonPrecisionPhase-shiftControlSystemCandi

2、date：MaLinlinSupervisor：JiangJiuxingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpecialty：CondensedmatterphysicsDateofOralExamination：March,2010University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《尖晶石型软磁铁氧体晶体结构及电子结构的第一性原理研究》是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所

3、取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对木文硏究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：H期：年月H哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《尖晶石型软磁铁氧体晶体结构及电子结构的第一性原理研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。木人授权哈尔滨理

4、工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密□,在年解密后适用授权书。不保密口。（请在以上相应方框内打J）作者签名：H期：年月H导师签名:口期:年月口尖晶石型软磁铁氧体晶体结构及电子结构的第一性原理研究摘要运用局域密度泛函理论可将求解多电子问题转化为求解单电子运动方程。由此计算各类半导体材料和金屈材料的结合能、品格常数、体模量，得到与实验吻合的结果，使之成为近年来电子理论中的一项重耍的成就。如今己发展了很多常用的方法：原子轨道线性组合紧束缚法(LCAO-TB).止交平面波法(OPW)、鹰势平面波法(PWP)、线性缀加平面

5、波方法(LAPW)＞线性Muffin-tin轨道组合方法(LMTO)等。再加上目前大型、高速电子计算机的应用，第一性原理计算在研究凝聚态物质方面和材料设计方面越来越受到人们的关注。尖晶石型软磁铁氧体有许多特殊的优越性能，是一种重耍的基础功能材料，广泛用于通讯、传感、音像设备、滤波器、变压器等电子工业中。多年来许多科研工作者通过多种制备方法途径(如掺杂、表面包覆等)来改变其结构以提高稳定性和电化学性能。而对于微观的电子结构计算的报道则较少，因此，本文对尖品石型ZnFe2O4材料及其掺杂体系的电子结构计算探讨，从理论上解释掺杂机制并以期为尖品石型软磁铁氧体的合成与改性提供有意

6、义的理论指导。本文主要是通过对ZnFe2O4掺杂Mn、Ni,建立相应的掺杂品体模型并基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理超软贋势平面波方法计算了未掺杂与掺杂各体系的电子结构和磁性，考察了ZnFe2O4品体及其掺杂品体中能带结构、态密度等电子结构的特点和变化规律，计算结果表明：单纯锌铁氧体是一种非磁性直接能隙半导体材料，靠近费米能级的Fe・3d电子轨道和0・2p电子轨道重叠较强，故Fe与0相互作用强烈，起到了使结构稳定的作用。经Mi】掺杂的体系具有磁性，仍保持了单一的尖品石型结构，体系总能量上升，品胞体积增大，减弱了尖晶石结构的稳定性，但使体系的导电性增强。单纯镰铁氧体具

7、有稳定的反型尖品石结构，其磁性较猛锌复合铁氧体小。关键词尖晶石型铁氧体；第一性原理计算；电子结构；磁性ResearchonPrecisionPhase-shiftControlSystemAbstractPhasemeasurementisakindoftechnologywhichhasbeendevelopedandappliedtoimproveopticalprecisionmeasurementinthe1980s.Itwillmeasurephasedataofthewholeregion,realizingrea