YMn2O5电子结构及光学性质的第一性原理研究
2021-05-21时军王晶何慧芬于洪涛
大连交通大学学报 2021年2期
关键词:结构
时军,王晶,何慧芬,于洪涛
(1.大连交通大学 辽宁省无机超细粉体制备及应用重点实验室,辽宁 大连 116028;2.河南黄河旋风股份有限公司, 河南 许昌 3.大连理工大学 环境学院,辽宁 大连 116024)*
近年来,随着新型微电子器件开发技术更新对新材料的研发提出来更多需求,而多铁性材料作为一种同时具有铁电性和铁磁性的新型微电子材料在其中占据重要地位[1-4].RMn2O5(R=稀土)是一类具有复杂分子结构和内部相互作用机理的多铁性材料.这类材料的铁电相转变温度在25~39 K左右,反铁磁相转变温度在39~45 K左右;当在外加磁场时会产生自发电极化现象,而在外加电场时则产生自发磁极化现象,电极化和磁有序之间耦合作用显著,使其成为现阶段功能材料领域内炙手可热的研究热点[5-8].正交相亚锰酸钇(YMn2O5)是一种典型的非钙钛矿结构多铁性材料,结构内的Mn原子以+3和+4价两种离子形式存在,且各自占据锰氧八面体中心和四棱锥底中心[9-12],由于Y3+不具有4f轨道电子,其磁性完全由Mn贡献,为研究其磁性能提供了一个相对简单的环境.本文采用第一性原理的方法对YMn2O5晶体的能带结构、态密度、Mulliken电荷布居、差分电荷密度和介电函数等计算结果进行分析,研究了YMn2O5电子结构以及光学性质,为其应用研究提供理论基础.
1 计算方法和模型建立
1.1 计算方法
采用基于密度泛函理论(DFT)的超软赝势方法,在Materials Studio软件体系下利用CASTEP模块进行研究[13-14].电子体系波函数基于平面波波函数展开,选取平面波截……
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