SrMnO3(110)表面重构和稳定性研究开题报告

1. 研究目的与意义

钙钛矿过渡金属氧化物中的晶格、自旋、电荷和轨道自由度相互耦合，并相互竞争。这些相互作用可以改变体系的稳定相，进而导致钙钛矿过渡金属氧化物异质界面处出现丰富的物理相图和物理现象。此类异质界面不仅会出现高载流子浓度的二维电子气，而且还表现出很多新颖的物理现象，包括超导性，磁性，强rashba自旋-轨道耦合等。

srmno₃是一类重要的磁性过渡金属氧化物，已经有文献研究了srmno₃(001)表面处的电荷重构和磁性重构，以及laalo₃/srmno₃(001）异质界面处高度自旋极化的二维电子气和半金属铁磁性。我们注意到，与srmno₃(001)电中性表面和异质界面不同的是， srmno₃沿[110]方向由两类原子面(srmno)⁴ 和(o₂)^4-堆砌而成，这样两种带电平面的累积排列势必会产生一个沿[110]方向的电场，从而存在一个发散的静电势，所以满足化学计量比的srmno₃两类极性(110)面是不稳定的。

本论文便是借助于第一性原理计算，研究srmno₃不稳定的(110)表面处会出现的电荷重构和原子重构及其稳定条件。

2. 研究内容和预期目标

本论文便是借助于第一性原理计算，研究srmno₃不稳定的(110)表面处会出现的电荷重构和原子重构及其稳定条件。

1、srmno₃块材的晶体结构及其基本性质；

2、计算所用方法简述；

3. 研究的方法与步骤

1．查阅文献和书籍，了解第一性原理计算方法。

2．查阅文献和书籍熟悉并掌握srmno₃的晶体结构及其基本性质。

3．设置参数用第一性原理计算srmno₃(110)表面的各类重构。

4. 参考文献

[1] roberts i. eglitis, david vanderbilt, first-principles calculations of atomic and electronic structure of srtio₃(001) and (011) surfaces，phys. rev. b77, 195408 (2008).

[2] james a. enterkin, arun k. subramanian, etal., a homologous series of structures on the surface of srtio₃(110),nature materials, 9, 245(2010).

[3] roberts i. eglitis, comparative first-principles calculations of srtio₃, batio₃, pbtio₃and catio₃(001), (011) and (111) surfaces, ferroelectrics, 483, 53 (2015).

5. 计划与进度安排

1、（2017-11-27～2018-01-18）：师生交流沟通，了解要进行的课题，布置阅读的书籍

2、（2018-3-5～2018-3-11）：下达任务书，布置查阅相关文献，并详细阅读。

3、（2018-3-12～2018-3-18）：撰写论文开题报告；