Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tính chất điện tử của một số hợp chất sử dụng phương pháp phiếm hàm mật độ

Mục tiêu của luận văn là sử dụng trên phương pháp phiếm hàm mật độ và gói phần mềm AKAI-KKR để tính toán các tính chất điện từ của vật liệu permalloy và LaNiO3 nhằm góp phần làm sáng tỏ cơ chế vật lý của các kết quả thực nghiệm và góp phần định hướng ứng dụng các vật liệu này cho các mục đích khác nhau.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tính chất điện tử của một số hợp chất sử dụng phương pháp phiếm hàm mật độ ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------------------ NGUYỄN TRUNG ĐÔNGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT ĐIỆN TỬ CỦA MỘT SỐ HỢPCHẤT SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP PHIẾM HÀM MẬT ĐỘ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 4-2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------------------ NGUYỄN TRUNG ĐÔNGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT ĐIỆN TỬ CỦA MỘT SỐ HỢPCHẤT SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP PHIẾM HÀM MẬT ĐỘ Chuyên ngành : Vật lý chất rắn Mã số : 60440104 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS. Bạch Thành Công LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 4-2014 LỜI CẢM ƠN Trước hết, lời cảm ơn sâu sắc nhất của em xin được gửi tới thầy giáo hướngdẫn của em, GS.TS.Bạch Thành Công , người trực tiếp chỉ dẫn và giúp đỡ em nhiềunhất trong thời gian học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình. Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể các quý thầy cô và tập thể các cánbộ công nhân viên bộ môn Vật lý Chất rắn cùng gia đình bạn bè , những người đãđộng viên, dạy bảo, chăm sóc và cho em những ý kiến đóng góp quý báu và hết sứcbổ ích giúp em hoàn thành luận này được dễ dàng và thuận lợi hơn. Nhân đây, em cũng xin được gửi lời cảm ơn tới các thầy cô và cán bộ tạiKhoa Vật lý đã hết sức tạo điều kiện thuận lợi cho em trong cả quá trình học tập vàviết luận văn. Xin cám ơn đề tài QG.12.01 đã hỗ trợ để thực hiện luận văn này. Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Sinh Viên Nguyễn Trung Đô 3 MỤC LỤCLỜI CẢM ƠNMỞ ĐẦU .....................................................................................................................1CHƢƠNG I. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU PERMALLOY VÀ PEROVSKITE ....2 1. Cấu trúc và tính chất của vật liệu Permalloy .......................................................2 2.Cấu trúc cơ bản trong vật liệu Perovskite ............................................................4CHƢƠNG II. PHƢƠNG PHÁP PHIẾM HÀM MẬT ĐỘ VÀ CHƢƠNG TRÌNHAKAI-KKR .................................................................................................................6 1. PHƢƠNG PHÁP PHIẾM HÀM MẬT ĐỘ - DFT .............................................6 1.1. Một số khái niệm cơ bản ..................................................................... 6 1.2. Lý thuyết Hohenberg-Kohn (HK) ........................................................ 8 1.3.Phương pháp Kohn-Sham .................................................................. 10 2.CÁC PHƢƠNG PHÁP GẦN ĐÚNG ................................................................13 2.1. Gần đúng mật độ địa phương (LDA - Local Density Approximation) . 13 2.2.Phương pháp gần đúng Gradient suy rộng (Generalized Gradient Approximation) ....................................................................................... 15 2.3.Phương pháp gần đúng thế kết hợp (CPA-coherent potential approximation) ........................................................................................ 16 3. PHƢƠNG PHÁP HÀM GREEN ......................................................................16 3.1. Bài toán vị trí đơn ............................................................................ 16 3.2. KKR cổ điển ..................................................................................... 19 3.3. Hàm Green cho điện tử trong tinh thể ............................................... 22CHƢƠNG III: TÍNH TOÁN TÍNH CHẤT ĐIỆN TỬ CỦA CÁC HỢP CHẤT .....26 1. Tính toán cho hợp kim Permalloy NixFe1-x (x=0:0.1:1) ....................................26 2. Các kết quả tính toán cho Ni56.5Fe19.0Ga24.5 .......................................................43 3. Kết quả tính toán cho LaNiO3 ...........................................................................47KẾT LUẬN ...............................................................................................................50TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................51 4 DANH MUC HÌNH BẢNG TRONG LUẬN VĂNHình 1.1: Sự thay đổi của độ từ thẩm ban đầu của permalloy theo hàm lượng Niđược chế tạo theo hai phương pháp cán nóng và cán lạnh.Hình 1.2: Sự phụ thuộc của từ độ bão hòa và hàm lượng Ni trong các hợp kimpermalloy.Hình 1.3: Cấu trúc tinh thể perovskite ABO3 thuần.Hình 2.1: Thế Muffin-tinHình 3.1: Sự phụ thuộc của năng lượng vào thể tích của FeHình 3.2: Sự phụ thuộc của năng lượng vào thể tích của permalloy 10 cho hai môhình cấu trúc bcc và fcc.Hình 3.2: Sự phụ thuộc của năng lượng vào thể tích của permalloy 10 cho hai môhình cấu trúc bcc và fcc.Hình 3.3: Sự phụ thuộc của năng lượng vào thể tích của permalloy 20 cho hai môhình cấu trúc bcc và fcc.Hình 3.4: Sự phụ thuộc của năng lượng vào thể tích của permalloy 30 cho hai môhình cấu trúc bcc và fcc.Hình 3.5: Sự phụ thuộc của năng lượng vào thể tích của permalloy 40 cho hai môhình cấu trúc bcc và fcc.Hình 3.6: Sự phụ thuộc của năng lượng vào thể tích của permalloy 50 cho hai môhình cấu trúc bcc và fcc.Hình 3.7: Sự phụ thuộc của năng lượng vào thể tích của permalloy 60 cho hai môhình cấu trúc bcc và fcc.Hình 3.8: Sự phụ thuộc của năng lượng vào thể tích củ ...