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巨磁电阻效应(GMR)的发现是自旋电子学发展中的里程碑。2007年诺贝尔物理学奖授予巨磁电阻效应(GMR)发现者,法国Fert教授与德国Grunberg教授。在信息的传输、处理和存储中,自旋电子学器件不仅利用电子的电荷而且还利用电子的自旋自由度,因此具有非常优秀的特性,如功耗低、非易失性、高集成密度等。目前,从一般铁磁材料注入电子到半导体材料的时侯自旋极化率非常低,是自旋电子学器件的研制中主要解决的问题之一。半金属磁性材料因具有100%自旋极化率而认为是理想的自旋电子注入源之一,在自旋电子学领域中具有重要的应用价值。 本文利用基于密度泛函理论(DFT)的全势线性缀加平面波(FLAPW)方法,结合广义梯度近似(GGA),对full-Heusler合金Mn2YP(Y=Ti,V,Cr,Fe,Co,Ni,Cu,Zn)的电子结构、磁性及半金属特性进行了研究。对于Mn2YP(Y=Ti,V,Cr)合金采用了Cu2MnAl型有序结构,而对于Mn2YP(Y=Fe,Co,Ni,Cu,Zn)合金则采用了Hg2CuTi型有序结构。我们利用总能量随晶格常数的变化关系预测了full-Heusler合金的最优化晶格常数,计算结果表明: (1)具有Cu2MnAl型有序结构的Mn2YP(Y=Ti,V,Cr)合金的最优化晶格常数分别为5.670A,5.545A,5.570A。总自旋磁矩为-0.135μB,1.029μB,0μB。其中Mn2TiP,Mn2CrP合金为一般铁磁性材料,Mn2VP合金为顺磁性材料。 (2)具有Hg2CuTi型有序结构的Mn2YP(Y=Fe,Co,Ni,Cu,Zn)合金的最优化晶格常数分别为5.552A,5.578A,5.633A,5.722A,5.804A。总自旋磁矩为3.000μB,4.000μB,4.239μB,1.987μB,2.640μB。我们发现Mn2FeP,Mn2CoP合金具有半金属特性,自旋向下的能带中能隙分别为0.176 eV,0.427 eV,且它们的总自旋磁矩很好的符合Slater-Pauling规则Mt= Zt-24;Mn2CuP合金为准半金属材料,自旋向下的能带中能隙为0.133 eV,总自旋磁矩接近整数2AB,比较符合Mn2Cu基Slater-Pauling规则Mt=Zt-28;而Mn2NiP,Mn2ZnP合金为一般铁磁性材料。