休斯勒合金Mn_(2)LiGe块体和(001)表面的电子结构和磁性质OA北大核心CSTPCD

基于密度泛函理论的第一性原理计算,本文研究了休斯勒合金Mn_(2)LiGe块体及其(001)表面的电子结构和磁性质。对于Mn_(2)LiGe块体,其基态结构是具有反铁磁排布且空间群为F43m的反Heusler合金,晶格常数为5.87A。自旋向下通道费米面附近具有一个宽度为1.1 eV的直接带隙。晶格常数在5.55~6.33A时,Mn_(2)LiGe块体均具有半金属性和稳定的磁性。此外,本文构建了6种不同的表面结构,表面第一层原子经历了不同的位移,增加了表面粗糙度。由于表面效应,表面原子磁性与块体中相比亦有所不同。Mn^(A)Mn^(A)和Mn^(B)Mn^(B)表面结构具有最高的磁矩值,而LiLi和GeGe表面结构的磁矩最低。电子结构计算表明,块体中存在的半金属带隙在6种表面结构中均被破坏,自旋极化率受到不同程度的削弱。只有LiLi表面结构保持高达99.9%的表面自旋极化率,因此该表面在自旋电子学器件中具有良好的应用前景。