Ba2Ti2Fe2As4O和CaIr2的电子结构及光学性质的第一性原理研究

摘要

本文运用第一性原理密度泛函理论的计算方法讨论了超导体Ba2Ti2Fe2As4O和CaIr2的电子结构，并研究了自旋轨道耦合作用对Ba2Ti2Fe2As4O和CaIr2的电子结构的影响。在此基础上，又进一步研究了超导体Ba2Ti2Fe2As4O和CaIr2的光学性质。
　　通过对电子结构的讨论，我们可以得出以下结论:Ba2Ti2Fe2As4O的费米面附近的态密度主要是Ti的3d电子和Fe的3d电子贡献。CaIr2的费米面附近的态密度主要是Ir的5d电子贡献。Ba2Ti2Fe2As4O的光学性质是各向异性的，因为从其对应的光电导谱上来看，其x方向曲线的走势与z方向的不同步，它们有很大的差别。沿x方向的第一个带间吸收峰出现在2.6 eV处，而z方向则出现在3 eV处。无论是x方向还是z方向，其反射谱的峰值位置都与电子能量损失谱相吻合。当考虑了自旋轨道耦合后，发现Ba2Ti2Fe2As4O的能带发生了明显的劈裂，而态密度只在低能区有所不同，高能区几乎没有变化。从CaIr2的光学性质相关图上可以看出CaIr2具有金属特性，带内吸收与带间吸收的转化发生在0.8eV附近。随着入射光能量的增加，光电导逐渐降低，CaIr2的等离子吸收峰出现在1.5 eV附近。考虑了自旋轨道耦合作用以后，CaIr2的能带发生了明显的劈裂，态密度对应的峰值的大小和峰值的位置发生了偏移，但曲线的大致走势没有改变。

目录

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摘要

第一章 绪论

第一节 铁基超导简介

1．1 超导体简介

1．2 铁基超导简介

第二节 理论基础和计算方法

2．1 引言

2．2 密度泛函理论

2．3 第一性原理计算

第三节 光学常数的一般性质

3．1 波动方程和光学常数

3．2 介电常数和电导率

3．3 场的响应

3．4 Kramers-Kronig关系以及求和规则

第四节 VASP程序包介绍

参考文献

第二章 Ba2Ti2Fe2As4O的电子结构及光学性质的第一性原理研究

第一节 引言

第二节 计算方法

第三节 结果分析

第四节 总结

参考文献

第三章 CaIr2的电子结构及光学性质的第一性原理研究

第一节 引言

第二节 计算方法

第三节 结果分析

第四节 总结

参考文献

致谢