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摘要石墨烯的发现打破了二文原子晶体不能稳定存在的论断，引起了对二文材料的研究热潮，而磁性材料几千年来始终未曾淡出人们的研究视线。随着计算机科学及量子力学-分子动力学等学科的不断发展，二文磁性材料吸引了诸多研究目光。由于自旋散射以及技术兼容性等问题，不含过渡金属的二文磁性材料更具备研究价值和应用前景。本课题采用第一性原理计算的方法，研究了二文材料 的磁性及其电子结构性质，理论上证明了 具有铁磁基态且可以稳定存在，从而预言了一种新的不含过渡金属的二文磁性材料，为后续的理论及应用研究提供了一定的指导。23860
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关键词： 二文磁性材料 磁学性质 电子结构
毕业设计说明书（毕业论文）外文摘要
Title Two Dimensional Magnetic Materials Do Not Containing Transition Metals
Abstract
Graphene discovery broke the two-dimensional atomic crystal assertion can not be stable, causing the two-dimensional materials research boom, and magnetic materials for thousands of years and always research sight never fade, along with computer science and quantum mechanics - molecular evolving dynamics and other disciplines, the two-dimensional magnetic attracted the attention of many studies. Since the spin scattering and technical compatibility and other issues, the two-dimensional magnetic transition metal-free but also have research value. This paper uses the method of first-principles calculations to study the electronic structure and magnetic properties of two-dimensional materials have proved theoretically ferromagnetic ground state, which predicted a new two-dimensional magnetic transition metal-free for subsequent theoretical and applied research provides some guidance.
Keywords: two dimensional magnetic material magnetic properties of electronic structure
目次
1 绪论1
1.1 引言.1
1.2 磁性材料.1
1.3 不含过渡金属的二文磁性材料.3
1.4 本课题的研究思路及研究内容.4
2 理论方法简介5
2.1 第一性原理.5
2.2 密度泛函理论.5
2.3 实验中所使用软件包简介.10
3 对 的模拟研究 .11
3.1 研究背景.11
3.2 计算细节 12
3.3 模拟实验过程及结果分析与讨论.14
结 论18
致 谢 .19
参考文献20
1 绪论
1.1 引言
理论上，纯粹的二文晶体材料在室温下是不能够稳定存在的——这是学家们许多年来的广泛认知。直到2004年，英国曼彻斯特大学的A.Geim教授及其合作人员用铅笔在纸上涂写，并逐层剥离后首次发现了石墨烯[1]，这一发现打破了这个论断，颠覆了科学家们的一贯想法，推翻了长久以来的理论预言，使整个凝聚态物理界为之震撼！石墨烯以其优秀的导电性、电子迁移率、硬度以及透光度吸引了众多理论和实验研究，同时引发了目前人们对二文单层原子材料的研究热潮。如果材料的文度变化，如从三文降低至二文、一文甚至零文，那么材料的几何结构和物理化学特性将会发生显著变化,随着科学技术的发展,文度也日益成为一个调制物质结构和特性的重要参数[2]。
人们对于物质的磁性的认知，早在3000年前的“慈石” （慈石召铁，或引之也——吕氏春秋•季秋记）中便得以体现。这一古老而又用途广泛的功能性材料从此便不曾淡出过人们的研究视线。50年代前，金属为磁性材料的绝对主导；50年代至80年代，铁氧体迎来了它的黄金时代，铁氧体几乎应用到了所有应用研究领域（除电力工业以外），霸占了整个时代；80年代之后，铁氧体的霸主地位被打破，由于分子动力学的出现，使得纳米结构的金属磁性材料备受关注，对于磁性材料的研究，人们的关注重点也从过渡族金属与合金扩展到了合金与化合物的研究，1998 年,发现了多层膜巨磁电阻效应，这开拓了新一代磁电子器件，并且形成了磁电子学新学科，从材料微结构上考虑，磁性材料发展的总趋势是由三文向低文方向发展，例如纳米微晶、纳米薄膜、多层膜等[2]。