La3Co29-xFexSi4B10的择优占位、电子结构和晶格振动性质的理论研究

• 作者: 成海霞 王晓旭 赵琉涛 钱萍
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 第一性原理 择优占位 电子态密度 晶格振动
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 266-272
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.65.057103

摘要

分别用第一性原理及原子间相互作用势对初始模型进行几何优化,所得稳定结构的晶格参数均与实验值符合较好.通过第一性原理密度泛函理论,计算了稳定结构La3Co29-xFexSi4B10化合物择优占位情况,计算结果表明,Fe原子最择优替代Co原子的2c晶位,择优占位顺序为2c＞8j1＞8i2＞8j2＞8i3＞16k＞8i1,这与实验结果非常符合.Fe原子每次只替代不同晶位的一个Co原子时,La3Co29-xFexSi4B10体系的晶格常数几乎不变,磁矩却发生了有趣的变化.当Fe原子沿着择优顺序依次替代不同晶位的所有Co原子时,随着La3Co29-xFexSi4B10体系中Fe原子含量的增多,其电子态密度整体向左移动.Fe原子完全替代Co时,与未掺杂时相比体系的总磁矩增加.最后,利用原子间相互作用势进一步预测了La3 Co29-xFexSi4B10体系的晶格振动及热力学性质.在低频部分,振动模式主要由质量较大的Co,Fe和La元素作贡献;随着掺杂原子Fe的增多,体系的截止频率先减小后增多,中频部分由Si元素引起的振动模式减少;B-B强相互作用引起了高频部分的振动模式.基于声子态密度预测了不同数量Fe掺杂后体系的比热、熵和德拜温度的变化,当Fe含量大于Co时,德拜温度明显升高.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	钱萍	北京科技大学数理学院应用物理研究所	9	4	2.0	2.0
2	赵琉涛		6	5	2.0	2.0
3	王晓旭		1	2	1.0	1.0
4	成海霞	北京科技大学数理学院应用物理研究所	1	2	1.0	1.0