Nd4f电子对NdFxO1-xBiS2低温电子结构和磁特性影响的第一性原理研究

低温物理学报 , 2015, 37(1): 8-13.

Nd4f电子对NdFxO1-xBiS2低温电子结构和磁特性影响的第一性原理研究

1.上海大学理学院物理系上海200444

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4.上海大学理学院物理系上海200444

基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11074163,10904088),上海市浦江人才计划(批准号:13PJD015)资助课题.Project supported by the National Natural Science Foundation of China(Grant Nos.11074163,10904088) and Shanghai Pujiang Program (Grant No.13PJD015)

关键词： NdFxO1-xBiS2 , 电子结构 , Nd4f电子 , 磁有序

THE INFLUENCES OF Nd4f ELECTRONS ON ELECTRONIC AND MAGNETIC PROPERTIES OF NdFxO1-xBiS2 : A FIRST PRINCIPLE STUDY

Keywords： NdFxO1-xBiS2 , electronic structure , Nd4f electrons , magnetic ordering

本文采用第一性原理计算软件包VASP,系统地研究了不同F掺杂比例的新型层状超导体NdFxO1-xBiS2 (x=0,0.125,0.25,0.375,0.5)体系的晶格特性和电子结构,并着重研究了将Nd4f电子作为价电子引入对NdF0.5O0.5BiS2电子结构的影响和NdF0.5O0.5BiS2的磁有序结构.结果表明:引入F掺杂会减小晶格参数a的值,但随着掺杂比例的增加,a值又会逐渐增加,晶格参数c的值则保持递减的趋势;F掺杂比例为0.375时,费米能级处出现态密度峰值,意味着最佳掺杂;Nd4f电子作为价电子时会与Nd5d电子一起成为NdO(F)耗尽层中的载流子供体,不会改变BiS2超导层的电子结构;Nd子晶格局域磁矩的C-AFM型磁有序排列会大大增加体系的稳定性,成为最可能的磁性基态.

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