几种纤锌矿相半金属铁磁体磁学性能的第一原理研究.pdf

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1、物理化学学~(WuliHuaxueXuebao)SeptemberActaP．一Chim．Sin．2011，27(9)，2101-210621O1[Article]www．whxb．pku．edu．erl几种纤锌矿相半金属铁磁体磁学性能的第一原理研究刘俊张博陈立’陈培达’董会宁’郑瑞伦。(·重庆邮电大学数理学院，重庆400065；重庆邮电大学通信学院，重庆400065；西南大学物理科学与技术学院，重庆400715)摘要：通过基于密度泛函理论的第一原理计算，优化了纤锌矿结构的化合物TmZn,5S，e(Tm=V，Cr，Mn)的几何结构．并研究了它们的磁学性能．结果表明

2、：TmZn，sS，e均为典型的半金属铁磁体，它们的超胞磁矩分别为3．0099p。．3．9977p和5．0092p。：这些磁矩主要来源于被掺入的过渡元素；CrZn15S16的半金属特L~VZn15Se和MnZn，S，更稳定这些半金属铁磁体的半金属带隙均比较宽，表明它们可能具有较高的居里温度：TmZn，S，中杂质过渡离子的电子结构分别为V：e。2l￡1zgT，Cr：2ll2z。T和Mn：e。21￡3zgT．关键词：半金属性：磁学性质；超胞磁矩：居里温度：电子结构中图分类号：O641First-PrinciplesInvestigationofMagneticPrope

3、rtiesofSeveralWurtziteHalf—MetallicFerromagnetsLIUJun’，ZHANGBoCHENLiCHENPei．Da’DONGHui—Ning’ZHENGRui-Lun。fCollegeofMathematicsandPhysics，ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications,Chongqing400065，PR．China；CollegeofCommunicationsandInformationEngineering,ChongqingUniversityofPosts

4、andTelecommunications，Chongqing400065．PR．China；SchoolofPhysicalScienceandTechnology,SouthwestUniversity,Chongqing400715，PR．China)Abstract：Byperformingfirst-principlescalculationsbasedonthedensityfunctionaItheoryweoptimizedthegeometricstructuresofTmZn15S16(Tm=V，Cr，Mn)anddeterminedtheir

5、magneticproperties．TmZm5S16aretypicalhalf-metallicferromagnets．ThesupercellmagneticmomentsofVZn15S16ICrzn15S16

6、andMnZn15S16are3．0099pB，3．9977pB，and5．0092pB，respectively，andthesearisemainlyfromtheTmions．Thehalf-metallicityofCrZn15S16ismorestablethanthatofVZn1．S16andMnZn15S16-Thesehalf-

7、metallicferromagnetshavewidespingaps．Therefore，highCurieternperaturesarepossible．Theelectronicstructuresofthe、／，Cr，andMnionsareeg2I￡12gT，eg2l￡2gT，andeg2l￡32gT，respectively．KeyWords：Half-metallicity；Magneticproperty；Supercellmagneticmoment；CurietemperatureElectronicstructure1lntrOducti

8、Onprospectsinthefollowingcases．Firstly,theincreasingimpor—Half-metallicferromagnetsfHMFs)haveattractedincreas—tancehasbeenattachedtomagnetoresistancematerialssinceinginterestsinceoneoftheirtwospinchannelsismetallicandthegiantmagnetoresistanceeffect(GMR)wasfoundintheotherissemiconducti

9、ngori