Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто
- 30% recurring commission
- Выплаты в USDT
- Вывод каждую неделю
- Комиссия до 5 лет за каждого referral
феррита висмута для пространственной группы R3c
(а – для спина «вверх», б – для спина «вниз»; LSDA+U, 
=4 эВ)
Рисунок 6.10 – плотность электронных состояний 
феррита висмута
для пространственной группы R3c (для спина «вверх», LSDA+U, =4 эВ)
Рисунок 6.11 – плотность электронных состояний феррита висмута
для пространственной группы R3c (для спина «вниз», LSDA+U, =4 эВ)
а) |
б) |
Рисунок 6.12 – зонная структура
феррита висмута для пространственной группы R3c
(а – для спина «вверх», б – для спина «вниз»; LSDA+U, =6 эВ)
Рисунок 6.13 – плотность электронных состояний феррита висмута
для пространственной группы R3c (для спина «вверх», LSDA+U, =6 эВ)
Рисунок 6.14 – плотность электронных состояний феррита висмута
для пространственной группы R3c (для спина «вниз», LSDA+U, =6 эВ)
6.3 Зонная структура BiFeO3 с учётом ромбоэдрических искажений и антиферромагнитного упорядочения
Дополнительно был проведён расчёт зонной структуры феррита висмута для антиферромагнитной фазы. Антиферромагнитной структурой феррита висмута является структура G типа [4]: каждый магнитный момент иона железа окружён шестью аналогичными моментами с противоположным направлением (т. н. структура каменной соли). Более точные нейтронные измерения показали [18], что антиферромагнитная структура феррита висмута представляет собой спираль с периодом 
Å. Поскольку для расчёта свойств спиральной структуры необходимо задать очень большую примитивную ячейку, такая задача представляется невыполнимой для обычного персонального компьютера, и в этой работе рассчитывались свойства только для структуры G-типа. При этом использовались приближения LSDA и LSDA+U с параметром 
=4 эВ. Результаты представлены на рисунках 6.15 – 6.20.
Как видно из полученных результатов, при учёте антиферромагнитной структуры и ромбоэдрических искажений даже при использовании LSDA-приближения ширина запрещённой зоны составляет 0,5 эВ. Учёт сильных корреляций приводит к увеличению ширины запрещённой зоны до 2 эВ при =4 эВ.
а) |
б) |
Рисунок 6.15 – зонная структура
феррита висмута для пространственной группы R3c
с учётом антиферромагнитного упорядочения
(а – для спина «вверх», б – для спина «вниз»; LSDA)
Рисунок 6.16 – плотность электронных состояний феррита висмута
для пространственной группы R3c с учётом антиферромагнитного упорядочения
(для спина «вверх», LSDA)
Рисунок 6.17 – плотность электронных состояний феррита висмута
для пространственной группы R3c с учётом антиферромагнитного упорядочения
(для спина «вниз», LSDA)
а) |
б) |
Рисунок 6.18 – зонная структура
феррита висмута для пространственной группы R3c
с учётом антиферромагнитного упорядочения
(а – для спина «вверх», б – для спина «вниз»; LSDA+U, =4 эВ)
Рисунок 6.19 – плотность электронных состояний феррита висмута
для пространственной группы R3c с учётом антиферромагнитного упорядочения
(для спина «вверх», LSDA+U, =4 эВ)
Рисунок 6.20 – плотность электронных состояний феррита висмута
для пространственной группы R3c с учётом антиферромагнитного упорядочения
(для спина «вниз», LSDA+U, =4 эВ)
Заключение
Подводя итоги выполненной работы, кратко перечислю выполненные задачи и полученные результаты.
Изучена теория функционала плотности, являющаяся базовой теорией для использовавшихся программных комплексов.
Подробно изучены программные комплексы MStudio MindLab, WIEN2k, XcrysDen.
Проведены численные расчёты распределения электронной плотности, зонной структуры, определены магнитные моменты иона железа и ширина запрещённой зоны в зависимости от параметра .
В ходе анализа полученных результатов было установлено:
химическая связь соединений класса 
является смешанной, ионно-ковалентной;
для идеального кубического феррита висмута приближение LSDA предсказывает металлические свойства (в то время как рассматриваемое соединение является полупроводником);
основной вклад в намагниченность феррита висмута вносят ионы железа;
магнитный момент иона железа составляет 2,8 
в приближении LSDA, и возрастает с увеличением параметра в приближении LSDA+U;
при увеличении параметра происходит расщепление энергетической зоны вблизи энергии Ферми на два подуровня, и при некотором значении появляется запрещённая зона: для идеального кубического феррита висмута запрещённая зона проявляется при =10 эВ, для ромбоэдрически искажённого – при =2 эВ;
при учёте антиферромагнитного упорядочения совместно с ромбоэдрическими искажениями LSDA-приближение предсказывает полупроводниковые свойства с величиной запрещённой зоны 0,5 эВ, LSDA+U при = 4 эВ – также полупроводниковые свойства c шириной запрещённой зоны 2 эВ – результат, близкий к экспериментальному значению.
Полученные результаты опубликованы в [19-23].
Список использованных источников
1 Веневцев, Ю. Н. Перспективы создания высокотемпературных сегнетомагнетиков с повышенным магнитоэлектрическим взаимодействием / Ю. Н. Веневцев, В. В. Гагулин // Неорган. материалы. 1995. Т. 31, №7. С. 869 – 883.
2 Залесский, А. В. Концентрационный переход спин-модулированной структуры в однородное антиферромагнитное состояние в системе Bi1-xLaxFeO3 по данным ЯМР на ядрах 57Fe / А. В. Залесский [и др.] // ФТТ. 2003. Т. 45, Вып. 1, C. 134 – 138.
3 Жданов, А. Г. Влияние электрического поля на магнитные переходы «несоразмерная-соразмерная фаза» в мультиферроике типа BiFeO3 / А. Г. Жданов [и др.] // ФТТ. 2006. Т.48. Вып.1. С. 83 – 89.
4 Звездин, А. К. Фазовые переходы и гигантский магнитоэлектрический эффект в мультиферроиках. / А. К. Звездин, А. П. Пятаков // УФН. 2004. Т.174. № 000. С. 465 – 470
5 Веневцев, Ю. Н. Сегнетомагнетики / Ю. Н. Веневцев, В. В. Гагулин, В. Н. Любимов. – М.: Наука, 1982. – 224 с.
6 Попов, Ю. Ф. Линейный магнитоэлектрический эффект и фазовые переходы в феррите висмута BiFeO3 / Ю. Ф. Попов [и др.] // Письма в ЖЭТФ. – Т. 57. – Вып.1. – 1993. С. 65 – 68.
7 Брусенцов, Ю. А. Основы физики и технологии оксидных полупроводников / Ю. А. Брусенцов, А. М. Минаев. – Учебное пособие, Тамбов.: Изд. – гос. техн. ун-та. – 2002. – 80 с.
8 Ревинский, А. Ф. Квантовая теория динамики кристаллической решетки / А. Ф. Ревинский. – Брест.: Изд – во БрГУ, 1988. – 125 с.
9 Anisimov, V. I. Band theory and Mott insulators: Hubbard U instead of Stoner I / V. I. Anisimov, J. Zaanen, O. K. Andersen // Phys. Rev. – Vol. B-44. – №3. – 1991.
10 Изюмов, Ю. А. Модель Хаббарда в режиме сильных корреляций / Ю. А. Изюмов // УФН. – Т.165. – № 4. – 1995.
11 Ederer, C. Recent progress in first-principles studies of magnetoelectric multiferroics / C. Ederer, N. A. Spaldin // cond-mat/0512330. – 2005 – vol 1. – P. 1–25.
12 Dudarev, S. L. Electron-energy-loss spectra and the structural stability of nickel oxide: An LSDA+U study / S. L. Dudarev [et al] // Phys. Rev. – 1998. – Vol. B-59, №3. – P. 1505–1509.
13 Andersen, O. K. Developing the MTO formalism / O. K. Andersen, T. Saha-Dasgupta, R. W. Tank et al. // Electronic Structure and Physical Properties of Solids. The Uses of the LMTO Method, ed. H. Dreyssé. Berlin / Heidelberg.: Springer. Lect. Notes Phys. – 2000. – Vol. 535. – P. 3 – 84.
14 Savrasov, S. Y. Linear – response theory and lattice dynamics: A muffin thin orbital approach / S. Y. Savrasov, D. Y. Savrasov // Phys. Rev. – 1996. – Vol. B 54. – P. 164701 – 164710.
15 Blaha, P. WIEN2k: an augmented plane wave + local orbitals program for calculating crystal properties / P. Blaha [et al] // Vienna University of Technology. – 2001. – 180 p.
16 Revinski, A. F. Preparation and physical properties of multiferroics
La1-xBixFeO3 // A. F. Revinski [et al] // Вучоныя запіскі БрДУ. – Т.1. – Ч.2. –Брест. 2005. – P. 74–81.
17 Neaton, J. B. First-principles study of spontaneous polarization in multiferroic BiFeO3 / J. B. Neaton [et al] // cond-mat/0407679. – 2004 – vol 1. – P. 1–9.
18 Sosnowska, I. Spiral magnetic ordering in bismuth ferrite. / Sosnowska, I., Neumaier T. P., Steichele E. // J. Phys. C.: Solid State Phys. – Vol.15.. – 1982. – P. 4835-4846.
19 Волчик, Т. В. Электронная структура и фононные моды сегнетомагнетика BiFeO3 / Т. В. Волчик, В. В. Тригук // На пути к истине: сб. научн. работ студ. к 60-летию ун‑та, Брест, 2005 г.
20 Ревинский, А. Ф. Электронная структура и магнитные свойства тонкопленочных сегнетомагнетиков LaxBi1-xFeO3. / А. Ф. Ревинский [и др.] // Актуальные проблемы физики твердого тела: сб. докл. междунар. науч. конф. , 26-28 окт. 2005 г. – Мн.: изд. центр БГУ 2005 г.
21 Тригук, В. В. О распределении электронной плотности в сегнетомагнетике BiFeO3 // VIII Республиканская межвузовская научно-методическая конференция молодых ученых, сб. материалов, 19 мая 2006 г. – Брест: изд. БрГУ, 2006. – 273 с.
22 Современные научные проблемы и вопросы преподавания теоретической и математической физики, физики конденсированных сред и астрономии : сб. материалов респ. науч.-метод. конф., Брест, 19-20 апр. 2007. – Брест: изд. БрГУ, 2007. – 182 с.
23 Ревинский, А. Ф. Магнитные свойства и распределение электронной плотности в системе LaxBi1‑xFeO3. / A. Ф. Ревинский [и др] //Неорганические материалы. Физика. 2007, №8 (в печати).
Приложение 1.
Приведён текст программы для системы символьной математики Maple. Программа предназначена для чтения из текстовых файлов результатов расчётов, полученных с помощью комплекса MStudio MindLab, и построения наглядных трёхмерных графиков.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
Основные порталы (построено редакторами)