论文部分内容阅读
利用电子能量损失谱与密度泛函计算相结合的方法研究了几种超导材料的电子结构特征。主要研究内容包括:层状含水化合物NaxCoO2·yH2O中H2O含量对体系电子结构的影响以及该体系中的电子关联效应;Nb1-xB2中Nb缺失引起电子结构的变化和导致超导电性产生的原因;以及对层状铁基超导体LaOFeP电子结构的初步分析。
对NaxCoO2·yH2O体系的研究表明,其电子能量损失谱低损失部分的谱线随含水量y的增加有明显而系统的移动,对加水前后体系电荷密度的比较以及Co3d-O2p杂化情况的分析表明,该变化是由其能带结构的原子轨道组成变化而导致;在Na0.5CoO2中O K edge的第一个峰分裂为两个相隔1eV的小峰,这种分裂是由电子关联效应引起,通过实验谱线与模拟谱线的比较,确定该体系的电子关联强度为3eV,进一步的分析表明Na0.5CoO2在低温下存在轨道有序和磁有序。
在高压下合成的Nb1-xB2(00.2)材料中超导电性的出现。
层状材料LaOFeP是一种新近发现的超导体,基于密度泛函理论的第一性原理计算表明,该体系中Fe原子的磁矩被明显抑制,掺F后引入的电子主要填充到Fe dz2轨道上,对其费米面的分析、电子能量损失谱的模拟和Γ点处声子频率的计算为该体系将来的实验研究提供了理论依据。
这些研究结果表明,电子能量损失谱与密度泛函计算相结合,可用于确定强关联系统内的电子关联强度,解释谱线所对应的电子跃迁,理解材料的电子结构特征及相关的物理性质,是用于研究固体电子结构的十分有效的方法。