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Fe掺杂对La_(0.67)Sr_(0.33)CoO_3磁电性质的影响

通过磁性、电子输运和磁电阻等性质的测量,我们研究了 La0.67Sr0.33CoO3的 Fe掺杂效应。发现当 Fe掺杂直到 x=0.3时,样品的结构没有明显变化,但掺杂将降低居里温度 Tc和磁化强度 M  (本文共4页) 阅读全文>>

中国科学技术大学
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分子器件局域自旋态调控的理论研究

近年来,通过机械控制的方式实现分子器件中局域自旋态的精确调控己成为实验研究的焦点。但是,潜在的物理机制仍然有些不清楚。本论文致力于纳米器件中局域自旋态调控的理论研究。基于密度泛函理论,结合级联运动方程方法和完全活化空间自洽场方法,系统的研究了磁性分子劈裂结和扫描遂穿显微镜装置中一些新奇的物理现象。对量子态调控的精确模拟,能帮助人们理解和解释实验现象,同时也可以指导人们设计更为复杂的实验过程。本论文结构安排如下:第一章首先回顾了几种局域自旋性质,例如近藤效应,零场劈裂与磁各向异性等。然后,作为理论研究的出发点,我将着重介绍一些近年来有关局域自旋调控的实验工作。这些实验工作利用STM探针,自旋极化STM探针或者机械控制劈裂结的两极,实现了对近藤效应或零场劈裂的连续性调控。第二章介绍了我们的量子态调控模拟中用到的理论研究方法,有广泛应用于多电子体系电子结构计算的密度泛函理论(DFT),被用于探索各种量子掺杂系统静态或动态响应特性的级联...  (本文共124页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学技术大学
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高压下材料结构和物性的第一性原理研究

物质在高压下,其结构会发生明显的变化,结构的改变将会导致物质的物理、化学性质做相应改变。压力,作为一个强有力的工具,已被广泛应用于物理、化学、生物和地球物理等学科的研究中。过去很长的一段时间内,高压在研究地球内部结构和行星演化过程上扮演了重要的角色。研究表明:物质在压力下,其内部离子和电子会重新分布,这导致材料内原子之间相互作用的调整;随着压力的增加,许多材料将呈现出新颖的结构并表现出新的现象,例如,磁性转变、金属绝缘体转变、超导转变和弹性性质的转变等等,这些都引起了理论和实验研究者的广泛关注。本文针对材料在高压下的行为(包括结构和性质变化)转变进行研究,采用密度泛函理论(density functional theory,DFT)结合杂化泛函(hybrid functional)的方法研究了高压下铁方镁石中Fe的自旋转变,运用DFT和DFPT方法研究了高压下B掺杂石墨烷的超导转变,运用DFT + U方法研究高压下CeOCl的同...  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京邮电大学
南京邮电大学

掺杂原子的电子自旋态对铁酸铋改性的第一性原理研究

在过去的几十年中,铋铁氧体作为一种多铁性材料脱颖而出,并且因其独特的性质而备受关注。块状BiFeO_3(BFO)的基态具有菱方扭曲的钙钛矿结构,这种结构源自Bi阳离子位移和FeO_6八面体倾斜。因此,该氧化物构成了极少数的情况,即铁电性和反铁磁性共存于低温。大的自发极化(90-100μC/cm~2)和倾斜的G型反铁磁结构使BFO成为最具话题的多铁性材料。众所周知,离子取代是改变材料性质的有效方法。由于弱铁磁性限制了BFO的实际应用,许多尝试都集中在Bi或Fe位置进行化学掺杂以调制其螺旋磁结构。在各种掺杂剂中,过渡金属(TM)离子(通常在Fe位点掺杂)由于交换相互作用和自旋多样性而对磁性有着重要的影响,引起了各界的关注。本文主要采用第一性原理计算方法,并结合实验手段,研究过渡金属掺杂BFO对体系性质的影响。研究的体系以及主要结论概括如下:(1)本项工作中,一个30原子的BFO超晶胞被构建用于第一性原理计算,其中有一个Fe原子被Ni...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中农业大学
华中农业大学

K-means聚类和随机森林算法在血红素模型多自旋态力场电荷预测中的应用

血红素与氧气的结合与解离过程是重要的生命现象。在氧气靠近的过程中,血红素电荷极化效应明显,且底物对血红素自旋态影响显著,使体系存在自旋交叉的现象。但是传统力场的固定点电荷模型,不适合应用到血红素体系中,且当前针对血红素自旋交叉这一特点开发力场的工作较少。本课题组针对这一问题提出了多自旋态可变电荷力场的设想,这一设想的核心是能够根据构型变化准确的预测各个自旋态的电荷,从而正确的描述由于构象变化导致的各组态的能量变化。近年来,在电荷预测中基于K-means聚类和随机森林的方法逐渐受到重视并有成功应用。本论文的核心思想是将这些方法用于多自旋态可变电荷力场的开发,测试这些方法在血红素体系多自旋态电荷力场中的表现。论文的具体研究思路如下:首先,我们对血红素模型体系和氧气分子复合物进行了非绝热动力学模拟,从轨迹中提取了近40000个血红素模型结构,采用密度泛函方法计算得到体系在各个自旋态下的静电势电荷。然后,论文采用基于K-means聚类和...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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结晶度调控CoNiO_2的电子自旋态用于高效的OER/ORR

锌空气电池作为一种高效的储能器件,制约其发展的核心问题是OER/ORR反应的过电势太高,动力学缓慢。因此,寻找高效的具有OER/ORR双功能的催化剂材料对其发展意义重大。e_g电子填充数与氧键能的强弱直接相关,故而会影响OER/ORR反应过程中中间产物形成的难易程度,因此通过调整e_g填充很有可能得到高性能的催化剂。但是,目前调节e_g电子填充的工作中,得到的性能较差,且调控e_g的方法比较单一。因此,本文选取CoNiO_2作为研究对象,通过油胺控制其结晶度,进而调控其电子自旋态及氧催化性能,具体的研究结果和创新性如下:(1)首先,我们利用溶剂热法,通过调整加入油胺的体积分数,得到结晶度可调的CoNiO_2,并通过结晶度调控晶体场得到e_g电子填充数可调节的CoNiO_2。该方法简单且有效的调控了材料的e_g,具有普适性,克服了传统方法无法实现岩盐结构自旋态调控的问题。(2)通过具有不同结晶度、e_g填充数的CoNiO_2的OE...  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>