多鐵性材料電子結構的第一性原理研究

內容簡介

多鐵性材料是同時具有鐵電性、鐵磁性和鐵影永愉彈漏驗估企性中的兩種或者三種性質的材料，具有廣泛的科技套用前景和豐富的物理內涵，是當前凝聚態與材料物理領域的研究熱點。本書介紹了多鐵性材料的基礎知識，藉助一性原理理論計算研究多鐵性材料的電子辨遙囑蒸結構，探索在高壓極端條件下多種凝聚態物性的特徵與轉變規律，重點研究靜水壓和單軸壓力作用下的晶體結構、電子結構、輸運性質、磁有序與鐵電有序以及磁電耦合的變化規律刪舉永與內在物理機制，並且對多鐵性材料進行了初步設計，為更深入地開展多鐵性材料的實驗研究提供理論指導和知識儲備。

本書可以作為材料及物理專業碩士、博士研究生選讀教材，也可為相關專業的技術人員提供參考。

圖書目錄

1 緒論

1．1 多鐵性材料簡介

1．2 多鐵性材料的發展簡史

1．3 多鐵性材料的分類

1．3．1 第Ⅰ類多鐵性材料

1．3．2 第Ⅱ類多鐵性材料

1．4 多鐵性的微觀機制

1．5 磁性的起源與規律

1．5．1 磁性的巨觀特徵

1．5．2 磁性的微觀起源

1．6 多鐵性的研究內容與面臨的挑戰

參考文獻

2 第一性原理計算及其在多鐵性材料研究中的套用

2．1 第一性原理計算概述

2．1．1 基本概念

2．1．2 基本思路

2．1．3 基本近似

2．2 密度泛函理論基礎

2．2．1 Hohenberg—Kohn定理

2．2．2 Kohn—Sham方程

2．2．3 交換關聯能泛函

2．2．4 自旋密度泛函理論

2．3 第一性原理計算在多鐵性材料研究中的套用

2．3．1 單相多鐵性材料的第一性原理研究

2．3．2 第一性原理理論預測新型多鐵性材料

2．3．3 理論槓檔設計人工多鐵性材料

2．4 第一性原理計算軟體CASTEP簡介

參考文獻

3 高壓下多鐵性材料BiCoO3的物性研究

3．1 研究背景簡介

3．2 理論建模旋祝辣和基本參數的選擇

3．3 BiCoO3的Co3+離子自旋態及基態電子結構

3．3．1 Co3+離子自旋態

3．3．2 基態電子結構

3．4 壓力誘導的物性變化

3．4．1 靜水壓力誘導的結構、電子和磁性相變

3．4．2 單軸壓力誘導的結構、電子和磁性相變

3．5 本章小結

參考文獻

4 多鐵性材料PbVO3的電子結構與高壓相變研究

4．1 研究背景

4．2 計算細節與模型建立

4．3 四方相PbVO3的基態電子結構與鐵電性

4．3．1 基態的晶體結驗促欠構特徵

4．3．2 磁基態的電子結構特徵

4．3．3 四方相的鐵電性起源

4．4 四方相PbVO3的結構穩定性

4．4．1 靜水壓力誘導的晶體結構相變與電子結構變化

4．4．2 單軸壓力誘導的晶體結構相變與電子結構變化

4．5 本章小結

參考文獻

5 多鐵性材料的第一性原理設計——以BiCo1-xFexO3為例

5．1 BiCo1-xCoxO3體系的研究現狀

5．1．1 BiFeO3的化學取代

5．1．2 BiFeO3一BiCoO3固溶體

5．2 BiCo1-xCoxO3體系面臨的挑戰

5．3 BiCo1-xFexO3多鐵性材料的第一性原理設計

5．4 本章小結

參考文獻

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