【摘 要】
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本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法系统研究了一些新型超导材料,从电子结构方面揭示这些超导体的特征,研究超导与晶体结构、电子结构的关系,以及超导和磁的相互
【出 处】
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中国科学院合肥分院固体物理研究所 中国科学院固体物理研究所
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本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法系统研究了一些新型超导材料,从电子结构方面揭示这些超导体的特征,研究超导与晶体结构、电子结构的关系,以及超导和磁的相互作用等等问题.第一章对超导研究进展作一回顾,着重介绍磁和超导的相互作用,自旋涨落产生超导配对的机理以及最近发现的一些新型磁性超导体系,并对它们的物性特征和存在的问题作了一些探讨.第二章是计算方法部分.首先介绍了单电子能带计算的理论基础-密度泛函理论,局域密度近似以及最近一些超越局域密度近似的发展;然后详细地描述了线性化的丸盒轨道能带计算方法(LMTO),如基函数的构造,原子球近似和完全势方法,Muffin-Tin轨道的各种表象变换等LMTO方法的主要概念.第三章研究了MgCNi<,3>的电子结构、磁学性质以及过渡金属的元素替代效应(MgCNi<,3-x>TM<,x>(TM=Cu,Co,Mn)),数值计算Stoner因子、电声子相互作用矩阵元以及局域磁矩,分析其磁学行为与超导特征.第四章系统研究了碱土金属间硅化物的超导性质与晶体结构、电子结构的关系.与高温金属间化合物超导体MgB<,2>相比,AB<,2>结构的硅化物可看作电子掺杂的MgB<,2>的类比,但硅原子之间成键较弱,电声子相互作用矩阵元较小,它的超导温度相对较低.对于CaSi<,2>,理论计算得到的超导温度随晶体结构的变化趋势和实验较好地符合.第五章研究重费米子超导体Ce<,2n>MIn<,3n+2>(M=Co,Rh,Ir)系列,讨论其电子结构、磁相互作用随晶体结构以及过渡金属MIn<,2>层的演化.常压下,CeRhIn<,5>具有反铁磁基态,而CeIrIn<,5>和CeCoIn<,5>则具有超导基态.
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