Fe/Cu（100）超薄膜磁结构的DFT计算

摘要

随着磁性薄膜制备技术的迅速发展，超薄膜磁学受到了人们广泛的关注。近年来，通过大量的实验和理论研究，对1～10 ALFe/Cu(100)体系形成了一些共识，但还存在着许多课题需要进一步探讨。本文基于密度泛函理论，利用从头计算的软件包VASP，对1～7 AL Fe/Cu(100)体系几何结构和共线/非共线磁结构进行了计算。 通过1～7 AL Fe/Cu(100)超原胞的几何优化和非共线磁结构的总能计算，结果表明：1～2AL Fe/Cu(100)没有明显的磁化取向；3AL Fe/Cu(100)系统趋向于面内磁化；4AL Fe/Cu(100)系统趋向于垂直磁化，但取向优势不明显；5AL Fe/Cu(100)系．统有较明显的垂直磁化的倾向；6AL Fe/Cu(100)系统垂直磁化和面内非共线磁结构的能量差异很小，垂直磁化的优势降低；7AL Fe/Cu(100)系统面内非共线磁结构的能量最低，体系具有面内磁化趋势。 计算结果在DFT层次上丰富了我们关于超薄磁膜的磁结构的知识。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章超薄磁性膜的研究现状

§2.1 MBE生长的超薄磁性薄膜的磁结构和相变

§2.2铁磁超薄膜的理论研究

§2.2.1量子平均场理论的结果

§2.2.2具有长程偶极相互作用的统计模型的Monte Carlo模拟

§2.2.3基于密度函数理论的结构和磁性计算

§2.2.4偶极相互作用连续模型

§2.3反铁磁超薄膜的理论探索

第三章理论基础和计算方案

§3.1 Hartree-Fock近似

§3.2密度泛函理论

§3.2.1密度泛函理论的发展

§3.2.2单电子近似

§3.2.3总能计算

§3.2.4总能计算赝势技术简介

§3.3科学计算软件包VASP简介

§3.3.1 VASP的理论基础

§3.3.2 VASP的功能简介

第四章Fe/Cu(001)超薄膜的磁学性质和结构的计算

§4.1计算方法

§4.2输入文件详解

§4.3初始磁结构

第五章计算结果及讨论

§5.1计算结果

§5.2结果分析

参考文献

致谢