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摘要
性原理计算结合光电子谱实验研究氧空位对
电子结构的影响
。
计算结果
表明
:
氧空位的引入使价带谱向更高结合能方向迁移
;
键共价程度提高
;
特
别糟糕的是
,
氧空位的引入使
膜失去了理想配比系统所具有的典型特征
—
—
半金属性
。
与我们合作的实验组用脉冲激光沉积方法生长了不同氧空位含
量的
外延膜
,
并作了光电子谱测量
,
证实了我们的理论预测
。
我们的研究
表明在实际应用中必须控制氧缺陷以避免自旋注入效率的降低
。
值得一提的是,
我们在计算中考虑了
电子之间的在位库仑相互作用
;
若仅用
方法
处理体系
,
不能得到与实验吻合的结果
。
第四章研究稀土元素的氧化物及硅化物的电子结构
。
稀土化合物的第一
性原理计算一直是比较棘手的问题
。
与以往的理论方法不同的是
,
我们将
『
电
子看成价电子
,
分析它与其它电子之间的相互作用
。
第一部分用
方法
研究钙钛矿结构
的电子结构
,
分析该化合物中
与
卫之间相互
作用
。
由于
与
之间相容性比较好
,
而且即使大
量的
或
扩散到
中也不会引起
;
值的明显下降
。
因此
,
它成
为高温超导器件衬底新的候选材料
。
计算结果表明该材料的磁相是
型反铁
磁(
晶格常数为
局域磁矩为
轴
,
与实验符合得非常好
。
另一方面
,
仅用
方法计算得到的磁矩偏差较大
,
可见有必要考虑
之
间的在位库仑相互作用
。
对该化合物的电子结构分析
,
表明
显示明显的离子
特性
,
而
和
卩则发生了很强的杂化
。
本章第二部分用密度泛函理论研
究六角和四方钩硅材料的电子结构
,
分析
八
与
之间的相互作用
。
总能
计算表明含硅空位的六角
在弛豫后是最稳定的结构
,
这个结果可以解释
一些实验现象
。
计算得到的六角
的总态密度与实验价态谱在很广的能量
范围内符合得非常好
,
表明对稀土化物中的
电子
,
方法可以很好
地描述
。
我们将不同硅空位构型的餌硅材料态密度与实验光电子谱比校
,
发现
沿斑
工方向的硅空位周期是
而不是
解决了长期以来实验研究者关于这个
问题的争议
。
此外
,
对四方相的研究可为该材料的价态谱提供理论预测
。
关于
这两个不同的稀土化合物体系的研究表明不满壳层的电子态与其它的原子壳
层之间往往存在较强的相互作用
,
传统的芯态模型不能很好地描述这些体系
。
第五章给岀对本论文的总结
。
关键词
:
密度泛函理论
,
电子结构计算
,
方法
,
过渡金属氧化物,
稀土化合物
-
ii
-
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