w-BN (001)B面上铁(钴、镍)纳米线的高自旋极化研究

文章用密度泛涵理论(DFT)和广义梯度近似(GGA)研究了铁、钴和镍在纤锌矿结构氮化硼(w-BN)(001)B面上排列的纳米线的电子结构和磁性,计算了原子的磁矩和态密度,发现在w-BN(001)的B面上的铁和钴纳米线具有高自旋极化的特性,并与孤立的铁、钴和镍原子线的电子结构进行了比较研究,这种高自旋极化材料在微电子器件中可以用作自旋过滤器.     

Au/SrTiO3（001）界面电子结构的第一性原理研究

采用在密度泛函理论框架下的第一性原理方法,系统地分析了4种可能Au/SrTiO3（001）界面模型的界面能、原子间距、电子结构及其化学键特征.研究表明：Au/SrTiO3（001）界面的稳定性与其界面原子构型密切相关;Au与排列在以TiO2原子层截止SrTiO3（001）表面的氧原子上的界面构型最为稳定.     

四面体掺杂镁铝尖晶石（Mg_（0.5）M_（0.5）Al_2O_4）光学性质的理论计算

采用密度泛函理论对四面体掺杂的镁铝尖晶石的电子和光学性质进行了理论计算.研究结果发现,随Mn,Fe,Co的原子序数的增大,掺杂晶体上（下）自旋最高价带到杂质能级的间隙减小,掺杂离子和氧的积分强度增加;掺杂晶体的起吸收边均发生红移,在近红外区锰掺杂出现一个额外吸收带;铁、钴掺杂有两个额外吸收带,与实验结果一致.     

用MS—Xa方法研究（CrO4）^6—的电子能级

本文采用自旋极化的多重散射Ｘａ的方法，计算了络离子（ＣｒＯ４）＾６－的电子结构，在Ｔｄ群下给出单电子本征值，本征函数，能级分布和光学跃迁，用过渡态理论确定了基态组态，并研究了配位体距离的影响。     

Bcc类钒铑混合原子团簇的电子和磁学特性

通过求解非约束的Hartree-Fock近似下的真实spd带模型哈密顿，研究钒铑混合的Bcc类9－原子，15－原子，27－原子团簇的电子和磁学特性，计算自旋极化的局域s,p,d轨道电荷分布，局域s,p,d轨道磁矩，每个原子的平均磁矩μ，从计算的结果和电子态密度（DOS），分析嵌埋在不同环境中的Rh9(V9)磁性行为，从而研究原子环境，电子和磁学特性之间的关系。     

簇合物（Me2BN3）n（n=1～3）结构和性质的理论研究

采用密度泛函理论B3LYP／6—311＋G^6方法,计算研究了（Me2BN3）n（n=1～3）簇合物的结构和性质．研究表明,环状多聚体（Me2BN3）n（n=1～3）的优化构型均为由不同子体系的叠氮基0-N和B原予相连形成的环状结构．讨论几何参数随聚合度的变化关系,同时对所有优化构型进行振动频率计算,对其IR谱进行归属,并与实验值进行了比较,结果发现计算值均可信．簇合物的热力学函数均随簇合物的聚合度n以及温度的增加而呈线性增加．由聚合反应的焓变可知,在298．2K下单体形成三聚体在热力学上是有利的,而形成二聚体则是不利的．     

Rashba多量子阱异质结中自旋轨道耦合效应对电子输运的影响

根据量子相干输运理论,利用传递矩阵的方法,研究自旋电子在铁磁体（F）／半导体多量子阱（SWM）／铁磁体的一维结构中,考虑自旋轨道耦合效应时的量子相干输运的特性．通过计算发现在这种一维多量子阱结构中的自旋电子的输运特性发生了一定的变化．这有利于进一步提高自旋电子的隧穿系数和自旋极化率．     

气相中前过渡金属正离子乙炔络合物M（C2H2）^＋（M=Sc，Ti，V）的振动频率计算分析

采用密度泛函（DFT）计算方法，在UB3LYP／6—311＋G（3d,2p）水平上优化了过渡金属正离子乙炔络合物M（C2H2）^＋（M=Sc,Ti，V）不同自旋态的稳定几何构型，并对此络合物体系的全部振动频率进行了计算和全面分析。结果表明，能量较低的高自旋态M^＋与C2H2在形成络合物时，M^＋的价电子要发生翻转，形成稳定的低自旋态络合物。根据频率分析，所计算的振动频率值反映出低自旋态络合物比高自旋态络合物有较强的M-C键，在形成低自旋态络合物的同时。过渡金属正离子M^＋已活化了乙炔的C-C三键和C—H键。     

磁量子结构中电子自旋极化输运性质的研究

研究了双磁垒量子结构中,磁场强度和偏压大小对电子自旋极化输运的影响。结果表明:零偏压下,电子在反平行等强磁垒结构中输运不会产生自旋极化;电子传输的阈值能量随磁场强度或偏置电压的增大而增大;在一定的磁场强度和偏压大小下,比较由半导体InAs和GaAs两类材料构成的量子结构中电子输运自旋极化度,发现它们的电子输运自旋极化度都随入射能量的增大而呈振荡衰减趋势,朗德有效因子高的InAs材料比GaAs的自旋极化度高出一个数量级。     

配合物{[Ni（bpe）（Hmtyaa）2（H2O）2]}n的合成和晶体结构

文章用2-（5-甲基-1,3,4-噻二唑）-硫乙酸配体和1,2-顺（4-吡啶）乙烷配体用水热法合成了一个镍配合物{[Ni（bpe）（Hmtyaa）：（H：0）：]}lq（1）（Hmtyaa=2-（5-甲基-1,3,4-噻二唑）-硫乙酸;bpe=1,2-顺（4-吡啶）乙烷,用X-射线单晶衍射仪测定了配合物的单晶结构,并对它进行了元素分析、红外光谱、热重和粉末X-射线衍射表征．配合物1属于单斜晶系C2／c空间群．X-射线单晶结构分析表明配合物1中镍原子采取六配位扭曲的八面体配位模式．bpe配体采取双齿桥连模式将临近的镍原子连接成一维链状结构,在配合物1中配位水与羧基氧以及配体中的氮原子之间的氢键作用将链状结构连成三维网状结构．     

Mg6B14笼状团簇的密度泛函理论研究

从第一性原理出发,采用密度泛函理论（DFF）的杂化密度泛函B3LYP方法,在6—31G（d）全电子基组水平上对Mg6B14笼状结构团簇进行了结构优化和频率分析,同时对团簇的能隙、结合能等电子性质进行了分析,用自然键轨道（NaturalBondOrbital,NBO）方法分析了团簇的电荷布局特性和成键性质。结果表明,电荷从Mg原子上转移到B原子上,主要是位于环上的B原子之间成键。B原子主要是sp杂化形成的π键、大π键,Mg原子主要是S轨道参与成键。     

Fe／Mo（110）的电磁性质：第一性原理研究

应用自旋极化的第一性原理对在Mo（110）衬底上生长Fe薄膜进行系统研究．计算结果表明：紧邻界面的Mo原子层向外驰豫,而Fe原子层则表现向内驰豫．Fe／Mo（110）系统的键合表现为各向异性,在平行于Mo（110）表面方向,各个原子之间都表现为金属键,而在垂至于Mo（110）表面方向,Fe原子之间、Fe原子和Mo原子之间却表现为金属键．Fe／Mo薄膜中,Fe原子的磁矩大于体材料Fe原子的磁矩,以铁磁方式排列,并且在紧邻界面的Mo原子诱导出少量的磁矩,这些磁矩与Fe原子以反铁磁的方式排列．     

双磁势垒结构中电子自旋极化输运

利用散射矩阵方法研究了双磁势垒结构中二维电子气的自旋极化输运性质.结果表明:电子的自旋极化输运性质与磁场构型、入射电子的能量、入射电子的波矢和外加偏置电压有关.在双磁势垒的磁场结构中只有两磁势垒不对称时,自旋向上和自旋向下的电子的传输概率才发生分离,电子隧穿不对称双磁势垒结构表现出自旋过滤效应.     

Cu（Ⅱ）—V0（Ⅱ）异双核配合物的从头算研究

用量子化学从头算方法，在ROHF／LANL2MB水平上，对Cu(Ⅱ)—V0(Ⅱ)进行了理论计算，优化得到了它的单、三重态的平衡几何构型，计算了它们的谐振动频率，结果表明：该配合物分子的三重态比单重态稳定，电子自旋布居高度集中在0(5)和V(6)原子上，只有少许电子自旋布居在Cu(1)和其他原子上，Cu(1)原子和V(6)原子的自旋布居局符号相同，体系中存在较强的自旋离域效应，体系的前沿轨道主要由Cu原子和V原子d轨道和配体原子的P轨道组成，这种组成有利于桥配体与磁中心之间的电子转移。     

短波长纳米ZnO／MgO准一维光电材料的晶格振动及电子-声子相互作用耦合特性

基于介电连续模型与Loudon单轴晶体模型,研究了短波长纤锌矿氧化锌（ZnO）材料与闪锌矿氧化镁（MgO）晶体构成的准一维ZnO／MgO纳米线结构的晶格振动特性及相关的电子-声子相互作用耦合函数。结果表明,在准一维ZnO／MgO圆柱形纳米线体系中存在两种极化光学声子模,即界面模与准受限模。均给出了结构中的这两种声子模的声子态及其色散方程。而且,也导出了基于场的量子化方案,体系解析的电子一声子相互作用耦合函数。结果对进一步研究准一维ZnO／MgO纳米线体系的极化子效应对结构的光电平特,陛的影响具有鼋耍囊义     

铁在六角氮化硼层中的磁行为(英文)

采用第一原理密度泛函理论计算研究了铁原子掺杂入六角氮化硼层中的磁行为。发现铁诱发了六角氮化硼层的自旋分裂,铁d电子的占据也明显发生变化。通过密里肯标准布居分析判断,体系表现出来的磁矩主要由铁的3d电子捐献。论文丰富了分子磁铁的研究并指出了一条增强分子体系磁性的方法。     

铝或磷原子掺杂下锯齿型硅烯纳米带的自旋热电效应

基于密度泛函理论和非平衡格林函数方法,研究了铝或磷原子掺杂对锯齿型硅烯纳米带输运特性和自旋热电效应的影响.发现通过改变铝或磷原子掺杂位置,其费米面处的自旋极化率可以达到100%或-100%,同时其自旋向上(对于-100%)和自旋向下(对于100%)对于塞贝克效应也得到明显加强.甚至在特殊的掺杂位置和电子能量时,其自旋塞贝克系数可以远大于相应的电荷塞贝克系数.表明用铝或磷掺杂后的锯齿型硅烯纳米带可以用作制备理想的热自旋器件.     

界面掺杂Au/SrTiO3（001）/Au的电子传输

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法研究了Au/SrTiO3(001)/Au异质结界面Y、Zr、Nb和Mo元素置换掺杂与电子传输相互作用的微观机制.通过分析各通道原子的电荷差分密度以及投影态密度,发现Au/SrTiO3(001)/Au中导电通道的开关状态对于不同界面掺杂金属元素差异明显.当Y和Zr分别置换界面层Ti(1)原子时,尽管界面电子态有局域化现象,但并没有改变理想界面模型导电通道的关闭状态;当Nb、Mo分别置换界面层Ti(1)原子时,电子掺杂效应使原来理想界面模型的导电通道从关闭状态转变为开放状态,从而提高了异质结界面体系的导电性能.     

反对称磁垒纳米结构中的电子自旋极化效应

提出了一种反对称磁垒纳米结构，并研究了其电子自旋输运的性质。结果表明，当考虑电子自旋与非均匀磁场的相互作用时，这种磁垒纳米结构具有很强的电子自旋极化效应。而且，电子的自旋极化度与系统的结构参数密切相关，因此通过调整磁条可以调控系统中自旋极化电子的行为。     

非磁性掺杂下石墨烯纳米带的自旋输运

基于第一性原理的密度泛函理论和非平衡格林函数方法,研究了边界掺杂下锯齿型石墨烯纳米带(ZGNRs)中的自旋输运性质,结果显示:在ZGNRs边缘,利用单个铝(Al)或磷(P)原子替换碳原子后,ZGNRs中的电子输运呈现强烈的自旋效应.特别地,在Al掺杂的偶数个原子宽度的ZGNRs中,上自旋电流随着电压单调增长,而下自旋电流在1伏偏压左右出现明显的负微分电阻效应(NDR).其主要原因是替换边缘C原子的Al(P)原子为施主(受主)杂质,一方面使透射谱或电导发生自旋极化,另一方面在透射谱上杂质态在费米能之上(下)引入了一个透射谷.