《半金屬材料相關問題的第一性原理研究》是依託中國礦業大學，由郭三棟擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：半金屬材料相關問題的第一性原理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：郭三棟
- 依託單位：中國礦業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
自旋電子學是當今研究的熱點之一，其中需要解決的關鍵問題之一是提高自旋極化率。半金屬是比較理想的候選材料，這類材料對穩定性好﹑數據處理速度快﹑功率損耗低以及集成密度高的器件等領域有著廣泛的套用前景。針對這類新型功能材料，將進行以下幾方面的研究：.（1）準確計算半金屬材料的能隙，在此基礎上計算這些材料的光學性質，以及輸運係數，得到與實驗一致的結果。.（2）通過應變調控的方法，找到加大半金屬能隙和提高半金屬居里溫度的思路；研究表面和界面對半金屬材料特性的影響。.（3）通過替代﹑應變﹑加電場或磁場的方法預言新的半金屬材料；尋找與半金屬材料有關的拓撲性質。
結題摘要
自旋電子學是當今研究的熱點之一，其中需要解決的關鍵問題之一是提高自旋極化率。鐵磁半金屬和半導體是比較理想的候選材料，這類材料對穩定性好﹑數據處理速度快﹑功率損耗低以及集成密度高的器件等領域有著廣泛的套用前景。主要工作如下： （1）通過GGA+U計算，理論預言了半金屬材料Eu4O3N，它的最大特點是具有很大的磁矩，Eu磁矩高達大約 7 μB。 （2）通過使用mBJ交換勢克服能隙問題和鐵磁和各種反鐵磁能量比較，理論預言CrO2/TiO2超晶格是鐵磁半導體，並且在很大晶格常數範圍內都是鐵磁半導體。 （3）通過使用mBJ交換勢，研究了閃鋅礦鐵磁半金屬和半導體構成的超晶格 (CrX)2/(YX)2 (X=As, Sb;Se, Te and Y=Ga; Zn)，計算結果出示它們都是性能優良的鐵磁半金屬。 我們的工作為尋找潛在的鐵磁半金屬和半導體提供一定的理論基礎，促使進一步的實驗工作。
