Electronic structure and magnetism in X_xW_{1-x}O_3 (X=Nb,V,Re) from supercell calculations
最近，一些杂质半导体显示出超导性或弱铁磁性。本文研究了立方XW_{26} O_{81}（X=Nb，V，Re）超晶胞的电子结构和磁性条件。未掺杂的材料是绝缘体，尽管轻微掺杂的材料是金属，但它远未达到磁性的斯通纳标准。局域态密度随能量迅速变化的条件类似于掺杂六硼化物。虚晶近似用于改变掺杂水平。一个小的时刻出现，如果费米能量符合一个大的导数的DOS。
2003-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and magnetism of Fe$_{3-x}$V$_{x}$X (X = Si, Ga and Al) alloys by the KKR-CPA method
我们提出了第一性原理电荷和自旋自洽电子结构计算的Heusler型无序合金Fe $_{3-x}$ V $_{x}$ X三种不同的类金属X=（Si，Ga和Al）。在这些计算中，我们使用的方法的基础上的Korringa-Kohn- Rostoker形式主义和相干势近似（KKR-CPA），广义处理多组分复杂合金中的无序。
1999-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and magnetism in M(=IA, IIA)C compounds with the rocksalt structure
用全势密度泛函方法计算了具有岩盐结构的碱金属和碱土金属MC的电子结构。我们发现化合物中的自旋磁矩主要是由碳原子的自旋极化p轨道贡献的。碳原子之间的大距离使p轨道局域化，根据Stoner判据，这引起了磁不稳定性。电子结构可以映射到刚性带模型。SrC、BaC和RaC是半金属，而KC、RbC和CsC是磁性半导体
2012-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and weak itinerant magnetism in metallic Y2Ni7
我们报道了Y2Ni7的电子结构和磁性的密度泛函研究。结果表明，巡游磁性与弱巡游铁磁体Ni_3Al非常相似。Y2Ni 7中的正电性Y原子主要以$s$电子的形式向Ni主体贡献电荷。非自旋极化态在费米能级N（EF）处由于平坦能带而显示出高的态密度。这导致铁磁不稳定性。然而，也有几个更分散的带穿过E（F），这应该会提高电导率。自旋涨落效应似乎是可比或弱于Ni3Al，根据与实验数据的比较。Y2Ni7为研究弱巡回铁磁性提供了立方Ni3Al的单轴类似物，建议详细测量其低温物理性质和自旋涨落，以及压力下的实验。
2015-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical investigations of electronic structure and magnetism in Zr2CoSn full-Heusler compound
在密度泛函理论框架下，采用从头算方法研究了一种新型的、有前途的全Heusler化合物Zr 2 CoSn的半金属性质. Hg_2CuTi型晶体具有铁磁有序结构，其最佳晶格常数为6.76 A.计算的总磁矩为3 uB/f. u。并遵循典型的斯莱特-鲍林依赖性。当晶胞体积收缩5%时，半金属度消失。
2014-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism and electronic properties of BiFeO3 under lower pressure
从头计算结果表明，反铁磁-铁磁相变约9-10 GPa和磁异常在12 GPa的BiFeO 3。磁性相变还涉及结构和绝缘体-金属转变。在压力下的G型AFM配置导致的y分量的增加和减少的z分量的磁化，这是由于分裂的dz 2轨道从双简并eg状态。我们的结果与最近的实验结果一致。
2012-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure, magnetism, and optical properties of orthorhombic GdFeO3 from first principles
正交晶系的GdFeO $_3$由于其磁结构类似于众所周知的BiFeO $_3$材料，近年来引起了人们的广泛关注。我们研究了正交晶系GdFeO $_3$的电子结构，磁性和光学性质的密度泛函理论计算。采用改进的Becke-Johnson（mBJ）交换势对电子结构进行了描述。计算结果表明，正交晶系GdFeO $_3$的G型反铁磁（Fe自旋的G-AFM有序）相是稳定的.与mBJ计算的半导体带隙，大大大于与GGA，是在最近的实验值很好的协议。此外，我们还研究了自旋轨道耦合对电子结构的影响，并用mBJ计算了复介电函数和光子能量的光学函数。磁交换相互作用也进行了研究，这给出了接近实验观察到的Neel温度。为了支持我们的结果，我们研究了菱面体（R3 c）BiFeO $_3$与mBJ的电子结构的比较。这些导致一个令人满意的理论理解的电子结构，磁性和正交晶系GdFeO $_3$的光学性质，并可以帮助阐明其他类似材料的电子结构和光学性质。
2016-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and magnetism in BeO nanotubes induced by boron, carbon and nitrogen impurities
我们利用从头算方法系统地研究了非磁性sp杂质硼、碳和氮诱导的绝缘非磁性一氧化铍纳米管的电子性质和磁性。我们发现，在这些sp杂质的存在下，取代氧原子，非磁性BeO NTs转变为磁性半导体，其获得由位于BeO管禁带中的（B，C，N）2p态的自旋分裂引起的磁化。杂质的磁矩在0.65至1.60之间变化。相反，当（B，C，N）掺杂剂取代Be原子或存在氧空位时，BeO管的未掺杂状态得以保留。
2008-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and finite temperature magnetism of yttrium iron garnet
钇铁石榴石是一种复杂的铁磁绝缘体，具有20个磁振子模，广泛用于磁化动力学的基础实验研究。作为一种过渡金属氧化物，具有中等的间隙（2.8 eV），钇铁石榴石需要仔细处理的电子相关。我们应用准粒子自洽GW来提供电子结构和由此产生的磁性的完全从头算描述，包括磁交换相互作用的海森堡模型的参数化。随后的自旋动力学模型与量子统计扩展我们的描述磁振子谱和热力学性质，如居里温度，发现有利的协议与实验测量。这项工作提供了一个快照的国家的最先进的建模复杂的磁性绝缘体。
2020-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and magnetism in disordered bcc Fe alloys
本文采用增强空间递归方法结合紧束缚线性松饼锡轨道（TB-LMTO）方法研究了bcc结构Co $_{x}$ Fe $_{1-x}$，Cr $_{x}$ Fe $_{1-x}$和Mn $_{x}$ Fe $_{1-x}$的电子结构和磁性.本文系统地研究了磁矩和居里温度等磁性，并从电荷转移、交换分裂和杂化等效应出发，对3-{ \it d}过渡金属系列的磁矩和居里温度的变化规律进行了讨论。
2000-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism and electronic structure calculation of SmN
用LDA+U方法计算了SmN的电子结构，计算了自旋轨道耦合和非自旋轨道耦合两种情况。在LDA+U方法中，Sm（4 $f$）-N（2 $p$）杂化诱导$\simeq 0.3\ μ_B$的N（2 $p$）带极化，得到半金属基态.通过包括自旋-轨道耦合的磁性结构被证明是反铁磁性的类型II，与Sm自旋和轨道的时刻几乎取消。这导致半导体的基态，这与实验结果一致。
2014-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Switching of magnetism via modifying phase shift of quantum-well states by tailoring the interface electronic structure
我们证明了控制的Pd（100）的磁性的薄膜，这表明d-电子量子阱诱导的铁磁性，通过调制的界面电子状态，使用密度泛函计算。根据基于相模型的分析，Au/Pd（100）界面的形成诱导d电子量子阱态的波函数的杂化，并且调制作为倒易晶格点的函数的散射相移项。相比之下，形成Al界面，其仅具有在费米能量的s-电子，不能修改散射相移。我们的研究结果表明，修改相移的可能性，通过定制的界面电子态使用的波函数的杂化，这有效地改变了状态的密度附近的费米能的Pd膜，和顺磁性和铁磁性之间的切换发生的铁磁性的条件（斯通纳标准）的基础上。
2019-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Interface magnetism and electronic structure: ZnO(0001)/Co3O4(111)
本文采用密度泛函理论（DFT）的GGA+U方法研究了尖晶石$\rm Co_3O_4$（111）表面及其与ZnO（0001）界面的结构、电子和磁性。两种可能的形式的尖晶石表面，包含$\rm Co^{2+} $和$\rm Co^{3+} $离子和终止与钴或氧离子，以及它们与氧化锌的界面被认为是。我们的计算表明，$\rm Co^{3+} $离子获得非零磁矩在表面和界面，在相反的散装，在那里他们是没有磁性的，导致铁磁有序。由于重Co掺杂的ZnO样品可以包含$\rm Co_3O_4 $第二相，这种在界面处的磁有序可以解释这些稀磁半导体（DMS）中的磁性的起源。
2018-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and magnetism in two-dimensional hexagonal 5d transition metal carbides, Tan+1Cn (n=1,2,3)
采用密度泛函方法研究了二维蜂窝状结构碳化钽的电子结构。我们专注于费米能级附近的低能量带的维数的变化。我们发现，Ta 5d状态占主导地位，但波函数的扩展性质使它们弱相关。硬质合金片具有长程磁有序性。我们评估这些状态的稳定性，以增强电子-电子相互作用，通过哈伯德U校正。最后，我们发现自旋轨道相互作用强烈重整化的能带结构n=2，但在n=1和3中发挥次要作用。
2013-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Role of electronic excitation on the anomalous magnetism of elemental Copper
元素铜（Cu）的磁化率在低温下叠加在预期的非典型抗磁响应上显示出异常上升。这种温度依赖的磁化率，这也被称为居里尾，不能解释的基础上，拉莫尔抗磁性和泡利顺磁性的贡献预期在铜。利用价带共振光电子能谱和密度泛函理论计算结果，我们发现Cu 3d带的磁异常是由于空穴的存在，它来源于热激发的电子组态.因此，我们的研究强调了居里尾，这是通常被忽视的假设它无论是由于顺磁性杂质或缺陷，实际上可以是固有的材料，甚至简单的系统，如元素铜是容易受到电子激发引起异常磁状态。
2021-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Electronic topological transition and non-collinear magnetism in compressed hcp Co
最近的实验表明，Co在100 GPa附近经历了从铁磁hcp相到非磁性fcc相的相变。由于过渡是一阶的，存在两相共存的某个区域。通过\textit{ab initio}计算，我们发现hcp相本身经历了一系列的电子拓扑跃迁（ETTs），这影响了材料的弹性和磁性。最重要的是，我们建议，序列的ETTs导致的非共线自旋排列在高度压缩的六方晶系公司的稳定。这种非共线的磁状态和原子间的交换参数，连接到它的细节，在这里提出。
2015-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism in Graphene Systems
石墨烯因其新颖的电子结构而引起了材料科学的极大兴趣。最近，在石墨烯基系统中发现的磁性开启了其自旋电子学应用的可能性。本文综述了二维石墨烯、一维石墨烯纳米带和零维石墨烯纳米团簇等石墨烯体系的磁性和电子结构。理论研究表明，这种无金属磁性主要来自于局域态或边缘态。通过外加电场或化学修饰，可以将锯齿形纳米结构转变为半金属结构，从而得到理想的自旋滤波器。
2008-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and magnetism for FeSi$_{(1-x)}$Ge$_x$ from supercell calculations
最近对FeSi $_{(1-x)}$ Ge $_x$的研究发现，在$x$ =0.25附近，从绝缘态到磁性金属态的转变，重新引发了关于强关联在这些系统中的作用的讨论。本文计算了FeSi $_{(1-x)}$ Ge $_x$的64原子超原胞的自旋极化能带，计算了不同$x$和大$x$不同体积的自旋极化能带.结果表明，由于置换无序和体积增大，$x \geq 0.3$使FeSi中的小带隙闭合。铁磁性出现在该成分附近，并且随着$x$的增加而增强。电子比热的$x$依赖性可以从能隙附近态密度的交换分裂来理解。FeGe的性能强的体积依赖性建议实验使用压力，而不是$x$的差距调查。
2004-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and magnetism of new scandium-based full Heusler compounds: Sc2CoZ (Z=Si, Ge, Sn)
在密度泛函理论（DFT）框架下，采用第一性原理FPLAPW方法研究了新型全Heusler化合物Sc2 CoZ（Z=Si，Ge，Sn）的电子结构和磁性.所研究的材料是稳定的，对分解，在铁磁配置和结晶的逆Heusler结构。半金属性能的变化的功能的晶胞体积进行了分析，关于第四主族组成元素。电子结构计算表明，在优化的晶格参数为6.28和6.62时，Sc2 CoSi和Sc2 CoSn的间接带隙分别为0.544和0.408 eV，具有半金属性质.对于Sc_2CoGe化合物，费米能没有被钉扎在能带隙内，既不是因为晶胞收缩，也不是因为放大。计算的总磁矩为1 μ B/f.u.，对于所有化合物，符合Slater-Pauling规则。
2014-03-24 cond-mat.mtrl-sci
First-Principles Study of Magnetism, Electronic Structure, and Bonding in Nb-Mn-Ge Kagome Compounds
Ames National Laboratory, U.S. Department of Energy, Iowa State University（艾姆斯国家实验室，美国能源部，爱荷华州立大学）；Department of Physics and Astronomy, Iowa State University（爱荷华州立大学物理与天文系）；Department of Physics, Xiamen University（厦门大学物理系）
本文通过第一性原理计算系统研究了三种Nb-Mn-Ge Kagome化合物的磁性基态、电子结构与成键特性，发现其磁各向异性行为各异，并指出需实验验证预测。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Tune of Magnetism and Electronic Structures of Alkali Metal Carbides with Rocksalt Structure
采用全势电子程序求解Kohn-Sham方程，计算了岩盐结构碳化物的电子结构。通过构造基于极大局域化Wannier函数的紧束缚哈密顿量，分析了成键特性。发现这些化合物中的阳离子作为电子提供者，并且框架由碳原子形成。费米能级附近的电子态主要来自C的p轨道。压力和掺杂是调节这些化合物的磁性和电子性质的两种有效方法。事实证明，通过施加高达数十吉帕斯卡的流体静压，可以获得无自旋带隙的半导体。较高的压力诱导的绝缘体金属转变，因为带加宽。IA族化合物（Na，K，Rb，Cs）在室温下为磁性半导体。与IIA元素合金化根据$3-x$定律降低磁矩，其中$x$是IIA元素与IA元素的相对原子比。化合物在压力和掺杂作用下的行为可以用刚性带模型来理解。
2012-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of magnetism of Fe by Cr and V
本文在第一性原理电子结构计算的基础上，讨论了Fe与Cr或V合金化后磁性的增强。由于与Cr（V）d态的杂化，邻近Cr（V）的Fe的d态被向下推到比纯铁低的能量侧，这导致Fe原子的类Co电子结构。这增强了其他Fe原子的磁矩以及它们之间的交换耦合。同样的机制也适用于Fe/Cr异质结构的磁性。将这一思想推广到设计一种新型的高Néel温度反铁磁体。这种异质结构可用于增加永磁体的磁各向异性。
2011-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and magnetism in doped semiconducting half-Heusler compounds
本文采用紧束缚线性Muffin tin轨道方法（TB-LMTO）和超原胞方法，用局域自旋密度泛函方法详细研究了M（Mn和Cr）掺杂半导体Heusler化合物FeVSb，CoTiSb和NiTiSn（XM $_{x}$ Y $_{1-x}$ Z）在宽浓度范围内的电子结构和磁性.我们的计算表明，这些化合物中的一些不仅是铁磁性的，而且是半金属的，可能是有用的自旋电子学应用。在考虑掺杂过渡金属（M）与价带X-Z杂化之间相互作用的简单模型下，分析了掺杂体系的电子结构。我们证明了强的X-d - M-d相互作用使M-d态接近费米能级，而M-t $_{2g}$态的能量比M-e $_{g}$态高。根据可用d电子的数量，如果d流形被部分占据，则实现铁磁性。铁磁（FM）或反铁磁（AFM）行为的趋势进行了讨论的安德森长谷川模型的超交换和双交换。在我们对Mn掺杂NiTiSn的计算中，FM对AFM排序的强烈偏好表明这些系统可能具有高居里温度。
2006-11-17 cond-mat.mtrl-sci
First-Principles Study of Two-Dimensional CeN: Interplay between Structural Stability, Electronic Structure, and Magnetism
Instituto de Física “Ing. Luis Rivera Terrazas”, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla（普埃布拉自治大学路易斯·里韦拉·特拉亚斯物理研究所）；Facultad de Ingeniería, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla（普埃布拉自治大学工程学院）
本研究通过第一性原理计算揭示二维CeN单层在保持稳定性的同时，因维度降低显著改变电子结构与磁性，其局域4f态与自旋相关性质为二维磁性与自旋电子学提供新平台。
2026-10-01 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and magnetism of transition metal doped Zn12O12 clusters: Role of defects
采用量子化学从头算方法，在广义梯度近似+ Hubbard U（GGA+U）方法的框架下，对ZnO团簇的能量和磁性进行了全面的研究.我们的结果在GGA+U的所有3D掺杂剂，除钛表明，反铁磁相互作用占主导地位的中性，无缺陷的集群。形成能的计算，以确定在ZnO团簇中的稳定的缺陷。我们详细分析了这些缺陷的作用，以稳定铁磁性时，集群掺杂Mn，Fe和Co。我们的计算表明，在带电缺陷的存在下，过渡金属原子驻留在集群的表面可能有一个不寻常的氧化态，这起着重要的作用，使集群铁磁性。还分析了不含TM掺杂的ZnO团簇中的缺陷诱导磁性。ZnO簇上的这些结果可能在缺陷的纳米工程中具有显着的贡献，以实现自旋电子学应用所需的铁磁性能。
2010-12-02 cond-mat.mtrl-sci
Edge Saturation effects on the magnetism and band gaps in multilayer graphene ribbons and flakes
采用基于密度泛函理论的电子结构方法和半局域密度近似，研究了几何约束、磁场和外电场对边缘饱和氢（H $_2$）或羟基（OH）的多层石墨烯带的电子结构和带隙的影响.我们讨论的相似性和差异的计算功能相比，原子氢（或H-）饱和带和薄片。对于H $_2$边饱和，我们发现了三种扶手椅型带类的\emph{shifted}标记，以及在窄锯齿型带中的磁性到非磁性的转变，其临界宽度随层数而变化。其他计算的特性，如存在的临界间隙和外部电场行为，层相关的电子结构，堆叠相关的带隙感应和长度限制的影响保持定性与H饱和带相同。
2011-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Peierls distortion, magnetism, and high hardness of manganese tetraboride
我们报告的晶体结构，电子结构，和磁性的四硼化锰，MnB 4，在高压高温条件下合成。与超导的FeB 4和金属CrB 4（它们都是斜方晶系）相反，MnB 4具有单斜晶体结构。其较低的对称性源于Mn链的Peierls畸变。这种扭曲几乎打开了费米能级处的能隙，但是尽管MnB 4具有很强的二聚化作用并且接近绝缘态，我们还是发现了大约1.7 μ B/f. u.的相当大的顺磁有效磁矩的迹象，铁磁自旋相关，甚至更令人惊讶的是，一个突出的电子贡献的比热。然而，在标准热力学测量中没有观察到磁序下降到2K。总之，这使得MnB 4结构简单，但微观上神秘的材料，我们认为，它的性能可能会受到电子相关性。
2013-12-25 cond-mat.mtrl-sci
Electronic States, Spin-Orbit Coupling and Magnetism in Germanium 60° Dislocations
University of Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）
本研究通过DFT计算揭示了锗60度位错诱导的电子态、自旋轨道耦合和磁性特性，发现位错排列可稳定反铁磁有序并产生显著磁矩。
2026-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Correlation between defect and magnetism of Ar9+ implanted and un-implanted Zn0.95Mn0.05O thin films suitable for electronic application
用Ar ~（9+）离子注入Zn_（0.95）Mn_（0.05）O的溶胶-凝胶薄膜，注入剂量分别为5 × 10 ~（14）ions/cm ~ 2（低）、1 × 10 ~（15）ions/cm ~ 2（中）和1 × 10 ~（16）ions/cm ~ 2（高）。研究了薄膜的结构、形貌、光学和磁学性质。结构研究证实了单相，纤锌矿结构的薄膜。已从几次测量中证实不存在杂质相。从光学研究中发现，离子注入在薄膜中产生了大量的点缺陷。所有的电影表现出远高于室温（RT）的内在铁磁性（FM）证明从磁场和温度依赖的磁化测量。Ar ~（9+）离子注入高剂量时，磁化强度达到最大值。其显示RT饱和磁化（MS）值为0.69emu/gm。所观察到的FM已与本征缺陷的比例，如，锌和氧空位和MS的值。缺陷诱导的束缚磁极化子的形成实际上控制FM。这些薄膜在透明自旋电子器件中的应用也得到了展示。
2013-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and magnetism of Mn doped GaN
Mn掺杂半导体杂质半导体由于其新颖的磁性而成为自旋电子学应用中非常感兴趣的系统。最近的理论和实验都表明，Mn掺杂GAN系统与Mn掺杂GaAs系统相比具有非常高的居里温度。为了理解Mn掺杂GaN的电子和磁性，我们用第一性原理平面波方法对Mn掺杂GAN系统进行了详细的研究。在这里，我们显示不同的Mn浓度的电子和磁性的影响。对于稀Mn浓度，Mn的$d$态形成与基质GAN的价带态完全分离的杂质带。这与Mn掺杂的GaAs系统相反，在Mn掺杂的GaAs系统中，带隙中的Mn $d$态非常靠近价带边缘，并且与离域的价带态强烈杂交。为了研究电子关联的影响，进行了LSDA+U计算。计算的交换相互作用在（Mn，Ga）N是短期的相反，在（Mn，Ga）的Mn自旋之间的铁磁耦合的强度基本上没有降低大的Mn-Mn分离。此外，由于Mn原子之间通过As键的连接的存在或不存在，交换相互作用在不同的结晶方向上是各向异性的。
2003-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure, magnetism, and disorder in the Heusler compound Co$_2$TiSn
采用体材料技术制备了半金属铁磁体Heusler化合物Co $_2$ TiSn多晶样品（X射线衍射和磁化）以及局部探头（$^{119}$ Sn穆斯堡尔谱和$^{59}$ Co核磁共振谱）以确定无序如何影响半金属行为，并且，建立联合使用穆斯堡尔谱和核磁共振谱作为定量探针的本地离子排序在这些化合物。此外，有序和部分无序的Co $_2$ TiSn化合物的密度泛函电子结构计算已经在许多不同的理论水平上进行，以便同时理解DFT方案的特定选择以及无序如何影响计算的磁化强度。我们的研究表明，一个样品，这似乎是有序的X射线衍射和磁化测量可以拥有高达10%的反位（Co/Ti）无序。计算同样表明，即使12.5%的反位Co/Ti无序也不会破坏这种材料的半金属特性。然而，使用适当水平的非本地DFT是至关重要的。
2006-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure, magnetism and antisite disorder in CoFeCrGe and CoMnCrAl quaternary Heusler alloys
我们提出了两个四元Heusler合金CoFeCrGe（CFCG）和CoMnCrAl（CMCA），有前途的候选人自旋电子学应用的理论和实验研究。磁化强度测试表明，CFCG和CMCA的饱和磁化强度和转变温度分别为$3\; μ_B$，$866$ K和$0.9 \; μ_B$，$358$ K。磁化强度值与我们的理论结果相当吻合，也符合斯莱特-鲍林规则，半金属性的先决条件。两种体系之间的显著差异在于它们的结构; CFCG以完全有序的Y型结构结晶，而CMCA具有L2 $_1$无序结构。反位无序增加了一个有点独特的属性的第二种化合物，这是由于铝的位置与铬/锰的概率相互交换，这样的效果可能是预期由于可比的电负性的铝和铬/锰。{ \it从头算}模拟预测了合金中超过临界过量Al量时从半金属铁磁体到金属反铁磁体的独特转变。
2015-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism of chromia
用全势第一性原理计算研究了氧化铬（刚玉型Cr2 O3）的电子结构和磁性。电子相关性包含在LSDA+U方法中。不同磁位形的能量可以很好地用海森堡哈密顿量拟合，其中两个最近邻壳层之间存在强交换相互作用，第五个相邻壳层之间存在附加的弱相互作用。这些能量是不敏感的氧状态的位置，表明在Cr2 O3的磁性是由直接交换。Neel温度的计算使用对集群近似的局域量子自旋的幅度为3/2。非常好的协议与实验中发现的所有属性，包括平衡体积，谱密度，局部磁矩，带隙，和Neel温度的U和J的值是接近的约束占领方法内获得的。带隙为Mott-Hubbard型。
2008-10-21 cond-mat.mtrl-sci
First Principle Analysis of the Magnetism and Electronic Structure of Fe2XSi (X=Ti, V)
Bergen Community College（Bergen 社区学院）；College of Staten Island（史坦顿岛学院）
本文通过第一性原理计算，分析Fe2TiSi与Fe2VSi的结构稳定性、电子磁性力学性质及压力调控效应，发现二者基态性质差异显著，且压力可调控其带隙或磁性。
2026-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism in Co$_{1-{\rm x}}$Fe$_{\rm x}$Sb$_{3}$ skutterudites from density functional theory
本文采用密度泛函理论和蒙特卡罗模拟研究了$_{1-{\rm x}}$ $_{\rm x}$ $_{3}$方钴矿的电磁性质。我们发现，在Fe浓度的某一阈值以上，在x=0.125和x=0.25之间的某处，Co $_{1-{\rm x}}$ Fe $_{\rm x}$ Sb $_{3}$是铁磁性的，原子矩渐近地增加到约1 $μ_{B}$ /Fe和非零居里温度，对于FeSb $_{3}$达到70 K。由于电子结构中的斯通纳不稳定性，铁磁性是有利的，其中费米能级处的大的态密度使得有利于形成铁磁性基态。
2015-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Crystal structure, magnetism, and bonding of the hexagonal compounds Pd$_{1.63}$Mn$_{0.37}$Si and Pd$_{1.82}$Mn$_{0.18}$Ge related to the Fe$_2$P structure
我们用X射线单晶衍射方法确定了Pd-Mn-Si系和Pd-Mn-Ge系化合物的晶体结构。标题化合物具有与Fe $_2$ P结构类型相关的结构，并且是铁磁性的，居里温度高于室温。密度泛函电子结构计算有助于理解这些化合物的局部磁矩铁磁性的性质。然而，电子结构计算和磁性测量都没有提供任何半金属行为的证据。
2007-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Ligand effects on the electronic structure and magnetism of magnetite surfaces
我们解决功能化的磁铁矿表面的电子和磁性的影响，作为一个指标，在纳米粒子太大的直接从头算方法相同的属性。使用成熟的方法和参考文献（即LDA + U磁铁矿表面），我们可以验证我们的方法的有效性，并使用两个典型的配体，多巴胺和柠檬酸盐，即π和σ电子供体，我们可以预测，这些配体将诱导不同的变化的电子性质的系统，但在这两种情况下的磁化强度的增强。
2012-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structure and Magnetism in Mn Doped Zirconia: Density-functional Theory Studies
采用第一性原理密度泛函理论平面波赝势方法，系统地研究了25% Mn替代和间隙掺杂单斜、四斜和立方ZrO 2的结构和磁性.我们的研究表明，Mn杂质的引入不仅稳定了ZrO 2的高温相，而且赋予了ZrO 2磁性。基于简单晶体场论（CFT），讨论了Mn掺杂ZrO_2的磁性起源。此外，我们还讨论了电子给体对磁性半导体的影响，以及作为电子结构调制器的可能性。
2009-03-05 cond-mat.mtrl-sci
Interplay between magnetism and energetics in FeCr alloys from a predictive non-collinear magnetic tight-binding model
磁性是控制Fe-Cr系热力学和动力学性质的关键驱动力。我们提出了一个新开发的TB模型的Fe-Cr，磁处理超出了通常的共线近似。该模型的主要优点在于相当简单的拟合过程。特别地，在拟合数据库中没有明确要求二元系统的特定属性。本模型被证明是准确的和高度transfer-able的电子，磁性和能量特性的各种各样的结构和化学环境：表面，界面，嵌入式集群，和整个组成范围的二元合金。成功地预言了由磁挫挫引起的非共线磁位形的出现。本TB方法可适用于其他二元磁性过渡金属合金。如果合金元素之间的尺寸差异相当小并且电子性质占优势，则预计特别有希望。
2016-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Nature of magnetism and transport in BxCyNz thin films: The intriguing role of nitrogen defects in the electronic structure
硼碳氮化物（BxCyNz）代表了一个有趣的材料家族，包含所有轻元素和二维石墨烯类混合层。虽然有丰富的文献存在于这种特殊的材料在化学处理的形式，有相对较少的报告，设备应用价值的薄膜形式。这种形式也提供了一个自然的平台，为基础研究的重要方面，如磁性和运输，这引起了人们的注意，在掺杂和缺陷碳系统的铁磁性的背景下。因此，在这项工作中，我们已经使用脉冲激光沉积（PLD）方法生长的这种化合物的薄膜，并研究其磁性和输运性质的整体以及详细的电子结构，使用各种光谱技术，如X-射线光电子能谱学（XPS），价带光谱（VBS）和X-射线吸收近边光谱（XANES）。在深入分析的典型作用的掺杂剂和缺陷，特别是普遍的氮缺陷，阐明使用密度泛函理论（DFT）计算，以了解实验观察。在该系统中观察到一个戏剧性的交叉的载流子的传输机制的特定的氮缺陷的掺杂水平的变化。BCN薄膜的饱和磁化强度比同样生长的未掺杂碳薄膜的饱和磁化强度高出近百倍。在低温下还观察到反常的相变和矫顽场的增加。仔细的分析带来了有趣的作用，特定的氮缺陷在定义这个系统的物理性质的特殊性质和浓度依赖性。
2018-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Structure, magnetism and magnetic compensation behavior of Co50-xMn25Ga25+x and Co50-xMn25+xGa25 Heusler alloys
采用实验和第一性原理计算对Co 50-xMn 25 Ga 25 +x和Co 50-xMn 25 + xGa 25（x=0-25）合金的结构、磁性、磁补偿行为、交换作用和电子结构进行了系统的研究。我们发现，所有的样品都表现出体心立方结构与高度的原子有序。随着Ga含量的增加，Co_（50-x）Mn_（25）Ga_（25 +x）合金的晶格常数随组分的变化在中间组分处出现一个拐点，这是由于Ga与过渡金属之间的共价作用增强所致。此外，在Co_（50-x）Mn_（25）Ga_（25 +x）合金中还发现了复杂的磁竞争现象，导致居里温度急剧下降，并产生了磁矩补偿行为。而在Co 50-xMn 25 + xGa 25合金中，随着Mn含量的增加，在铁磁基体中形成了额外的亚铁磁结构，导致分子磁矩单调减小，交换作用逐渐增强。电子结构计算表明，Co_（50-x）Mn_（25）+x Ga_（25）合金可能处于巡游磁性和局域磁性共存的状态。我们的研究对于理解Heusler合金的磁有序本质、调节其磁补偿和电子性质具有重要意义。
2012-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Universal lower bounds on the kinetic energy of electronic systems with noncollinear magnetism
电子系统中非共线磁性的分布提供了有关动能和某些动能密度的信息。考虑了与薛定谔-泡利哈密顿量有关的两种不同的处处正的动力学密度。对于由单个泡利旋量描述的单电子系统，电子密度、自旋密度和电流密度完全决定了这些动能密度。对于多电子系统，证明了动能密度的下界。这些结果推广了von Weizsäcker的一个下界，该下界仅基于电子密度，在密度泛函理论中起着重要作用。这些结果在密度泛函理论的扩展中有应用，该理论将非共线的自旋密度和电流密度结合起来。
2018-02-12 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Strong tuning of magnetism and electronic structure by spin orientation
磁性的有效操纵是现代凝聚态物理的一个重要物理问题，也是磁功能应用的关键。以往的相关研究大多依赖于自旋织构的调整，而自旋取向往往是可以忽略的。作为例外，$4d$ / $5d$电子的自旋-轨道耦合$J_{\rm eff}$态为出现的量子效应提供了理想的平台。然而，由于实际材料的复杂性，许多期望尚未实现。因此，对更理想的$J_{\rm eff}$状态的追求仍在进行中。在这里，一个接近理想的$J_{\rm eff}$ = $3/2$ Mott绝缘相的六氯代硼酸盐的家庭，避免了一些常见的缺点钙钛矿氧化物的预测。自旋分量和轨道分量之间的局部磁矩几乎是补偿的，呈现出奇异的隐性磁性。更有趣的是，电子结构和磁性可以通过旋转自旋轴来强烈调谐，这对于自旋电子学应用来说是罕见但至关重要的。
2020-10-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Edge Disorder in Bottom-Up Zigzag Graphene Nanoribbons: Implications for Magnetism and Quantum Electronic Transport
基于扫描探针显微镜和第一性原理计算，我们揭示了自下而上锯齿型石墨烯纳米带中结构无序的本质及其对磁性和电子输运的影响.我们发现在表面合成的环化脱氢步骤中出现的边缘缺失的间二甲苯单元是最常见的点缺陷。这些“咬”缺陷作为自旋1顺磁中心，严重破坏带极值附近的电导谱，并引起自旋极化电荷输运。我们进一步表明，整个石墨烯纳米带的电子电导是更敏感的“咬”缺陷形成在锯齿形边缘比扶手椅的。我们的工作建立了一个全面的理解无序的自下而上的石墨烯纳米带的低能电子特性。
2021-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetism and electronic structure of ($001$)- and ($111$)-oriented LaTiO$_3$ bilayers sandwiched in LaScO$_3$ barriers
在这项研究中，磁性和电子结构的LaTiO $_3$双层膜沿（$001$）和（$111$）取向的计算使用密度泛函理论。选择带绝缘体LaScO $_3$作为阻挡层和衬底，得到了隔离的LaTiO $_3$双层膜。对于（$001$）-和（$111$）-取向的情况，LaTiO $_3$在基态表现出与体材料类似的G-型反铁磁性。然而，电子结构发生了显著变化。在（$111$）情况下，Ti的占据带窄得多，给出了几乎平坦的带。结果表明，在这些超晶格中，最近邻Ti离子之间的交换耦合被重新形成，这将显著影响Néel温度。
2014-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Contrasting the magnetism in La$_{2-x}$Sr$_x$FeCoO$_6$ ($x$ = 0, 1, 2) double perovskites: the role of electronic and cationic disorder
在密度泛函理论计算的支持下，利用磁化强度、中子衍射和电子顺磁共振对双钙钛矿化合物\SLFCOx \（$x$ = 0，1，2）的磁性进行了对比. \LFCO \是一种长程有序反铁磁体，在$T_N$ = 270 K处发生近室温相变，在$T_S$ = 200 K处发生低温结构相变. $T_S$的结构相变发生在从300 K的$R\overline{3}c$到200 K的$Pnma$之间。密度泛函理论计算支持绝缘非补偿AFM结构。当La被Sr取代后，\LFCO \的长程有序磁性转变为短程玻璃磁性。\LFCO \的磁性与\SFCO \和\SLFCO \的非平衡玻璃态特征不同，使用{ \em在不均匀场中冷却和加热}（CHUF）磁化协议。电子参磁共振研究证实了\SLFCOx \系列中的这种磁性对抗。用密度泛函理论计算得到的电子态密度与\LFCO的绝缘性和\SFCO的金属性形成了对比。从\SLFCOx目前的实验和计算结果套件，它出现的电子自由度，随着反位无序，在控制双钙钛矿中观察到的磁性发挥重要作用。
2019-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetism and electronic structure of YTiO$_3$ thin films
采用脉冲激光沉积法，采用逐层外延生长的方法制备了高质量的（001）取向（赝立方）铁磁YTiO $_3$薄膜。结构，磁性和电子性质，其特征在于反射高能电子衍射，X射线衍射，振动样品磁强计，元素分辨共振软X射线吸收光谱。为了揭示组成钛离子的铁磁性，X射线磁性圆二色性光谱进行了使用四个探测模式探测互补的空间尺度，克服了探测铁磁性钛与纯Ti 3+（3d $^1$）的挑战。我们的工作提供了一个途径，以区分钛和A位磁性稀土阳离子在决定磁性的稀土钛酸盐薄膜和异质结构的作用。
2015-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological phonons in an inhomogeneously strained silicon-4: Large spin dependent thermoelectric response and thermal spin transfer torque due to topological electronic magnetism of phonons
非均匀应变硅与金属双层结构中，弯电子掺杂与拓扑声子的叠加导致声子的拓扑电子磁性。在铁磁金属和Si双层结构的情况下，挠曲电子掺杂也将产生更大的自旋电流，这将导致由于声子的拓扑电子磁性而导致的大的自旋到电荷转换。通过在施加的应变梯度下向铁磁金属/Si双层结构施加温度差，可以产生大的热电响应。在这项实验研究中，我们报告了一个大的自旋相关的热电响应在Ni 80 Fe 20/Si双层结构。自旋相关的响应被发现是一个数量级大于Pt薄膜和类似的拓扑绝缘体表面状态，尽管可以忽略不计的内在自旋轨道耦合的Si。这种大的响应归因于声子的挠曲电子掺杂和拓扑电子磁性，这是使用拓扑能斯特效应测量发现的。这种使用非均匀应变工程来解决自旋电流密度和自旋到电荷转换的替代和新颖的方法可以为使用金属和掺杂半导体层状材料实现自旋电子学和自旋热电子学器件打开新的窗口。
2021-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and magnetism in the frustrated antiferromagnet LiCrO2
LiCrO 2是一种二维三角形反铁磁体，与常见的电池材料LiCoO 2和著名的Jahn-Teller反铁磁体NaNiO 2同构。与后者相反，LiCrO_2在Cr面中表现出反铁磁交换，这归因于Cr-Cr d-d直接重叠。使用LDA和LDA+U第一性原理计算我证实了这一猜想，并表明：（a）直接d-d重叠确实增强相比，同构Ni和Cr化合物，（b）p-d电荷转移间隙也增加，从而抑制铁磁超交换，（c）计算的磁哈密顿映射到最近的邻居海森堡交换模型和（d）面间相互作用是反铁磁的。
2007-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure, magnetism and spin fluctuations in the superconducting weak ferromagnet Y4Co3
本文介绍了超导弱铁磁体Y $_4$ Co $_3$的电子结构和磁性的第一性原理研究结果。在局域密度近似下，采用全势Korringa-Kohn-Rostoker（FP-KKR）方法计算了该化合物准有序结构模型的态密度、色散曲线和磁矩.自旋极化KKR计算证实了Y $_4$ Co $_3$的弱铁磁性质是由于在晶胞中只有一个位于（2b）位的Co原子，而其他20个Co和Y原子作为反磁环境。磁性Co原子沿$z$方向形成准一维链状结构。Co（2b）磁矩的大小（$0.55~μ_B$）明显高于实验值（0.23~ $μ_B$），表明自旋涨落在该体系中的重要性.计算的自旋磁化强度在晶胞中的分布为讨论Y $_4$ Co $_3$中铁磁性和超导性共存提供了背景。最后，讨论了压力对磁性的影响，并与实验数据进行了比较，也支持了系统中的弱铁磁行为。
2011-01-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electronic structure, cohesive properties and magnetism of SrRuO$_3$; a theoretical investigation
我们已经进行了广泛的测试的能力的密度泛函理论的几个近似的交换相关功能，局域密度近似+Hubbard $U$和局域密度近似+动态平均场论来描述磁性和电子性质的SrRuO $_3$。我们专注于铁磁相，说明正交低温结构与立方高温结构之间的差异。我们评估如何磁性，光谱功能，和凝聚力的性质受到影响的方法，现场哈伯德$U$和双重计数校正。此外，我们比较了准粒子的重量$Z$，这是反过来相比，实验结果的杂质求解器的影响。从不同的治疗所产生的光谱功能也比较实验数据。自旋轨道耦合的影响也进行了研究，使我们能够确定的轨道时刻。在正交相的轨道时刻被发现是倾斜的自旋时刻，强调的重要性，考虑到扭曲的氧八面体。
2014-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emerging magnetism and electronic phase separation at titanate interfaces
磁性的出现在其他磁性化合物及其潜在的机制已成为激烈的研究课题。在这里，我们证明了钛酸盐界面和表面的非常规磁状态负责的氧空位。使用一个有效的多轨道模型，我们发现，局域空位的存在导致的相互作用的铁磁顺序在巡回t2g带和复杂的磁振荡的轨道重建的eg带，这可以通过在氧化物界面的门场调谐。磁相图包括高度分散的区域的稳定和相分离的磁状态形成超过非零临界缺陷浓度。
2013-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystal Structure, Magnetism, and Electronic Properties of New Rare-Earth-Free Ferromagnetic MnPt5As
目标功能材料的设计和合成一直是材料科学家们的长期目标。虽然很难为所有类型的材料生成通用的设计策略，但是，对于典型的材料族来说，具有这样的设计规则仍然是有帮助的。本文综合考虑了结构类型、原子间距、自旋轨道耦合等与磁性相关的重要化学和物理因素，首次成功合成了一种新型的无稀土铁磁体MnPt 5As。MnPt 5As可以通过使用高温颗粒方法来制备。根据X射线衍射结果，MnPt 5As在具有空间群P4/mmm（Pearson符号tP 7）的四方晶系晶胞中结晶。对MnPt 5As的磁性测量证实了该相的铁磁性，居里温度为~301 K，饱和磁矩为3.5 uB/公式。通过应用Stoner判据的评估还表明MnPt 5As对铁磁性敏感。电子结构的计算，使用WIEN 2k程序与本地自旋密度近似意味着该阶段的自发磁化主要来自Mn和Pt原子上的d轨道的杂化。理论评估与实验结果是一致的。此外，自旋-轨道耦合效应对MnPt 5As的磁矩有很大的影响. MnPt 5As是该结构类型中的第一种高性能磁性材料。MnPt 5As的发现为研究磁性和结构之间的相互作用提供了一个平台。
2020-06-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic States and Magnetism of Mn Impurities and Dimers in Narrow-Gap and Wide-Gap III-V Semiconductors
本文系统地研究了窄禁带和宽禁带$III$ - $V$半导体中单个$Mn$杂质和二聚体的电子态和磁性。已经发现，在单个$Mn$杂质的基态下，当$p$-$d$杂化$V_{pd}$大并且空穴能级$E_{v}$和杂质能级$E_{d}$都接近中间带隙时，$Mn$-$As(N)$复合物是反铁磁（AFM）耦合;或者当$V_{pd}$小并且$E_{v}$和$E_d$都在价带深处时，是非常弱的铁磁（FM）耦合。在$Mn$二聚体的情况下，$Mn$自旋是AFM耦合的半填充或充满$p$轨道;相反，Mn自旋是双交换的FM耦合的任何$p$ -轨道远离半填充。我们认为，稀释的$III$ - $V$半导体中的FM有序是由强的{ \it p-d}杂化双交换机制引起的.
2004-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
