1. 研究目的与意义
背景:自从高温超导铜氧化物和庞磁电阻锰氧化物被发现以来,人们对多种过渡金氧化物块材的性质已经有了比较深入的了解,尽管很多现象背后的物理基础仍然存在激烈的争议。
随着材料制备技术的突飞猛进,人们开始利用过渡金属氧化物丰富的物性去设计新的氧化物器件。
氧化物界面比半导体界面的物理更丰富,晶格、电荷、自旋和(或)轨道的重构可能会导致体材料中所不存在的性质。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:基于第一性原理计算,系统研究了 SrMnO3(001)和(111)表面上的磁性结构,以及基于 SrMnO3的相关界面上所获得的高自旋极化的二维电子气。
预期目标: 1.掌握SrMnO3块材的晶体结构及其基本性质;2.述第一性原理计算方法;3.探讨SrMnO3表面的电子结构;4.探讨SrMnO3表面的磁性构型。
3. 研究的方法与步骤
利用基于密度泛函理论的第一性原理计算来研究氧空位对srmno3(001)表面电子结构的影响。
计算所用的软件包为vasp软件包,它采用精确的全势缀加平面波方法进行从头的分子动力学模拟。
考虑到过渡元素mn上电子的关联效应,选用gga u方法处理体系中电子与电子之间的交换关联作用,具体交换关联泛函选择的是pbe。
4. 参考文献
[1] 黄昆.固体物理学.高等教育出版社.1988年版[2] Sanjeev Kumar,Jeroen van den Brink, and Arno P. Kampf,Phys.Rev.Lett., 2010, 104, 017201.[3] Igor Solovyev, Noriaki Hamada, and Kiyoyuki Terakura,Phys.Rev.Lett., 1996, 76, 4825.[4] A. Filippetti and W. E. Pickett, Phys. Rev. Lett., 4184 (1999).[5] B. R. K Nanda and S. Satpathy, Phys. Rev. Lett., 127201 (2008).[6] L. N. Kantorovich, J. M. Holender, and M. J.Gillan, Surf. Sci., 221 (1995).[7] von Helmolt R., Wecker J., Holzapfel B., et al. Phys. Rev. Lett., 71, 2331(1993). [8] Jin S., Tiefel T. H., McCormack M., et al. Science, 264, 423(1994). [9] Dagotto E., Hotta T. and Moreo A., Phys. Rep. 344, 1(2002).
5. 计划与进度安排
1、(2022-11-8~2022-01-10):与指导教师师交流沟通,了解要进行的课题,布置阅读的书籍2、(2022-3-2~2022-3-13):查阅相关文献,并详细阅读。
3、(2022-3-16~2022-3-20):撰写论文开题报告;4、(2022-3-23~2022-4-24):详细阅读相关文献资料,构思论文思路;5、(2022-4-11~2022-5-24):论文写作;提交给指导教师初审论文初稿;根据导师修改建议修改论文;6、(2022-5-25~2022-6-10):论文定稿,提交给指导教师审阅论文;提交给评阅教师评阅论文;
