Heusler合金M_2CoA(M=Mn,Ti;A=Al,Si)的第一性原理  

First-principles investigation of Heusler alloys M_2CoA(M=Mn,Ti;A=Al,Si)

作　　者：林道斌 萨百晟[2] 周健[3] 司晨[3] 孙志梅[3] 

机构地区：[1]厦门大学材料学院,厦门361005 [2]福州大学材料科学与工程学院,福州350100 [3]北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京100083

出　　处：《北京航空航天大学学报》2016年第3期602-609,共8页Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics

基　　金：国家自然科学基金(51225205;61274005);中央高校基本科研业务费专项资金(YWF-14-RSC-100)~~

摘　　要：采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法,研究了M_2Co A型Heusler合金Mn_2Co Al、Mn_2Co Si、Ti_2Co Al和Ti_2Co Si的电子结构和磁学性质。发现Heusler合金Mn_2Co Al是亚铁磁性自旋无带隙半导体,Mn_2Co Si与Ti_2Co Al是亚铁磁性自旋半金属,而Ti_2Co Si是铁磁性自旋半金属。它们的总自旋磁矩均为整数,符合Slater-Pauling规则。然后,在分析电子能带结构和态密度的基础上,探讨了自旋无带隙半导体与半金属性的根源。最后,声子谱和弹性常数计算结果表明所有M_2Co A型Heusler合金在晶格动力学和力学上均是稳定的。The electronic structure and magnetic properties of the M2CoA type Heusler alloys Mn2Co Al,Mn2Co Si,Ti2CoAl and Ti2Co Si were systematically investigated using first-principles calculations based on the density functional theory. The results show that Mn2Co Al is a ferrimagnetic spin gapless semiconductor;Mn2Co Si and Ti2Co Al are ferrimagnetic spin half-metals,while Ti2CoSi is a ferromagnetic spin half-metal. The total spin magnetic moments of the M2Co A type Heusler alloys are integers,obeying the Slater-Pauling rule.By analyzing the band structures and electronic density of states,the origin of spin gapless semiconductor as well as half-metal were revealed. The calculation results of phonon dispersion curves and elastic constants show that all the M2 Co A type Heusler alloys are stable in the lattice dynamics and mechanics.

关 键 词：HEUSLER合金 第一性原理 自旋无带隙半导体 半金属 Slater-Pauling规则 

分 类 号：V252.2[一般工业技术—材料科学与工程] O469[航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]