Half-Heusler与Heusler半金属磁性材料的研究

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Half-Heusler 与Heusler 相合金中的半金属磁性材料一般具有较高的居里温度和100％的自旋极化率，在自旋电子学领域具有非常重要的科学意义和应用前景。在实际应用中，半金属性的不稳定导致自旋极化率的下降。不管是理论预测还是实验合成，人们都需要发现新的性能更加稳定的半金属磁性材料。本论文利用第一性原理计算了两个Cr2基Heusler相合金系列Cr2TiX(X=Al，Ga，Si，Ge，Sn，Sb)和Cr2VX(X=Ga，Si，Ge，Sb)，以及一个Co基系列合金CoYBi和Co2YBi（Y=Mn，Cr），通过计算结果分析了其电子结构和磁性能，预测其物理特性，并进行初步的实验合成及测试。对于包含两种低价过渡金属元素Cr和Ti的Heusler合金系列Cr2TiX(X=Al，Ga，Si，Ge，Sn，Sb)，我们研究了其电子特性、磁特性和成键特性。结果表明Cr2TiSb在平衡态的自旋极化率为100％，表现出半金属性。Cr2TiGa和Cr2TiSn表现出准半金属性。通过对Heusler合金Cr2VX(X=Ga，Si，Ge，Sb)的研究表明，Cr2VSb表现出半金属性，Cr2VSi和Cr2VGe 表现出准半金属性。能带结构表明电子多数自旋和少数自旋方向具有显著的差别。我们计算研究了Heusler合金Co2YBi和half-Heusler 合金CoYBi（Y=Mn、Cr）的电子结构和磁学性能。预测Co2MnBi和Co2CrBi为半金属磁性材料，磁矩分别为6μB和5μB，符合Slater-pauling原理。

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作者
李建峰;
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作者单位

河北工业大学;

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授予单位河北工业大学;
学科材料物理与化学
授予学位硕士
导师姓名李养贤;
年度 2009
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类磁性材料、铁磁材料;半导体能带结构;
关键词
半金属磁性材料; Half-Heusler; Heusler; 相合金; 自旋电子学; 能带结构;

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