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系列CoMnZnZ四元Heusler化合物的结构和半金属铁磁性

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许佳玲, 贾利云, 靳晓庆, 郝兴楠, 马丽, 侯登录. 2019: 系列CoMnZnZ四元Heusler化合物的结构和半金属铁磁性, 物理学报, 68(15): 148-154. doi: 10.7498/aps.68.20190207
引用本文: 许佳玲, 贾利云, 靳晓庆, 郝兴楠, 马丽, 侯登录. 2019: 系列CoMnZnZ四元Heusler化合物的结构和半金属铁磁性, 物理学报, 68(15): 148-154. doi: 10.7498/aps.68.20190207
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Xu Jia-Ling, Jia Li-Yun, Jin Xiao-Qing, Hao Xing-Nan, Ma Li, Hou Deng-Lu. 2019: Structure and half-metallic ferromagnetism of quaternary Heusler compounds CoMnZnZ, Acta Physica Sinica, 68(15): 148-154. doi: 10.7498/aps.68.20190207
Citation: Xu Jia-Ling, Jia Li-Yun, Jin Xiao-Qing, Hao Xing-Nan, Ma Li, Hou Deng-Lu. 2019: Structure and half-metallic ferromagnetism of quaternary Heusler compounds CoMnZnZ, Acta Physica Sinica, 68(15): 148-154. doi: 10.7498/aps.68.20190207
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系列CoMnZnZ四元Heusler化合物的结构和半金属铁磁性

  • 河北建筑工程学院数理系,张家口,075000

  • 河北建筑工程学院数理系, 张家口 075000;河北师范大学物理科学与信息工程学院, 石家庄 050024

  • 河北师范大学物理科学与信息工程学院,石家庄,050024

Structure and half-metallic ferromagnetism of quaternary Heusler compounds CoMnZnZ

  • 摘要: 通过第一原理计算理论预测了CoMnZnZ(Z=Si,Ge,Sn,Pb)系列Heusler合金的弹性常数、电子结构和磁性,并根据弹性常数计算得到弹性模量等参量,计算了该系列化合物声速和德拜温度.计算采用全势线性缀加平面波方法,交换相关函数采用基于Perdew-Burke-Ernzerhof的广义梯度近似泛函.弹性模量结果表明晶体呈现韧性特征;承受剪切的性能弱于承受单轴压缩的性能;结构组成具有较低的各向异性性能.电子结构的计算显示CoMnZnZ(Z=Si,Ge,Sn)三个化合物属于半金属铁磁体,但是CoMnZnPb化合物并不显示半金属特性.CoMnZnZ(Z=Si,Ge,Sn)三个化合物的磁矩通过Slater-Pauling法则进行计算得到的量值与第一原理计算得到的完全一致,遵从总的价电子数减去28的Slater-Pauling法则,三个化合物磁矩为整数且自旋极化率为100％.利用轨道杂化理论解释了此系列化合物半金属性的根源.
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出版历程

系列CoMnZnZ四元Heusler化合物的结构和半金属铁磁性

  • 河北建筑工程学院数理系,张家口,075000
  • 河北建筑工程学院数理系, 张家口 075000;河北师范大学物理科学与信息工程学院, 石家庄 050024
  • 河北师范大学物理科学与信息工程学院,石家庄,050024

摘要: 通过第一原理计算理论预测了CoMnZnZ(Z=Si,Ge,Sn,Pb)系列Heusler合金的弹性常数、电子结构和磁性,并根据弹性常数计算得到弹性模量等参量,计算了该系列化合物声速和德拜温度.计算采用全势线性缀加平面波方法,交换相关函数采用基于Perdew-Burke-Ernzerhof的广义梯度近似泛函.弹性模量结果表明晶体呈现韧性特征;承受剪切的性能弱于承受单轴压缩的性能;结构组成具有较低的各向异性性能.电子结构的计算显示CoMnZnZ(Z=Si,Ge,Sn)三个化合物属于半金属铁磁体,但是CoMnZnPb化合物并不显示半金属特性.CoMnZnZ(Z=Si,Ge,Sn)三个化合物的磁矩通过Slater-Pauling法则进行计算得到的量值与第一原理计算得到的完全一致,遵从总的价电子数减去28的Slater-Pauling法则,三个化合物磁矩为整数且自旋极化率为100％.利用轨道杂化理论解释了此系列化合物半金属性的根源.

English Abstract

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