copt团簇在ni（100）表面吸附的密度泛函理论研究 毕业论文

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1、本科毕业论文（设计）题目CoPt团簇在Ni（100）表面吸附的密度泛函理论研究学院物理科学与技术学院专业物理学年级2010级学号222010315210046姓名指导教师成绩2014年4月30日1目录摘要1关键词11引言21.1团簇及其研究意义21.2过渡金属团簇的优越性21.3以铁磁性元素为例说明31.4本文重点研究内容42计算方法与模型构建52.1计算方法52.2表面模型63结果与讨论73.1团簇与基底结构的几何构型73.2自旋磁矩83.3轨道磁矩93.4磁各向异性能104结论11参考文献11致谢13

2、1CoPt团簇在Ni（100）表面吸附的密度泛函理论研究摘要：本文利用自旋-轨道耦合的密度泛函理论方法，研究了ConPtm团簇在Ni(100)基底上沉积的结构和磁性。通过对比沉积型和自由型团簇的几何结构、自旋磁矩、轨道磁矩、磁各向异性能（MAE），我们得到了团簇的磁矩随团簇构型和尺寸的变化规律，揭示了Ni基底对CoPt团簇的磁矩诱导行为，发现沉积团簇的磁性和磁各向异性能要比自由型团簇的相关物理量有较大幅度的提升。我们预测可以通过改变合金团簇尺寸、吸附位、混合比例的方式，获得理想的磁性纳米结构。CoPt合金

3、团簇的研究，为制备结构稳定性高、磁性强度高、单轴各向异性能大的二元混合合金团簇提供了前期的理论基础，为进一步开发具有高密度信息储存材料提供了有利指导。关键词：CoPt团簇；密度泛函理论；磁各向异性能；磁性Morphologyandmagnetismofsmallsize-selectedCo,PtandCoPtclusterssupportedonNi(100)substrateHEJinSchoolofPhysicalScienceandTechnology,SouthwestUniversity,Ch

4、ongqing400715,ChinaAbstract:Thespin-orbitcouplingbasedDensity-FunctionalTheoryhasbeenusedtoinvestigatethestructuralandmagneticpropertiesofConPtmclusterswhicharedepositedontheNi(100)substrate.Bycomparingthestructuralconfigurations,spinmoments,orbitalmoment

5、s,andmagneticanisotropyenergies(MAE)offreeConPtmclustersanddepositedConPtmclusters,oneobtainsthegeometricalevolutionsandthepreferreddepositedsites.Inaddition,oneunderlinesthemechanismofNisubstratetoinducethemagneticmomentsonCoPtclusters.Typically,itisinte

6、restinglyfoundthatthemagneticmomentandMAEofdepositedCoPtclustersaregenerallylargerthanthatofcorrespondingfreeclusters.OnepredictsthattheideallargerCoPtnanoclusterscanbeobtainedbyadjustingthedepositedsites,component,andsizeofCoPtclusters.Thisfindinghelpsus

7、tosynthesizethemagneticclusters,whichhavehighstability,highmagneticmoment,aswellaslargeuniaxialMAE.Keywords:CoPtCluster;Density-FunctionalTheory;MagneticAnisotropyEnenrgy;MagneticProperty基金项目：重庆市自然科学基金（CSTC-2012JJA50006）；中央高校基本业务费重点项目（XDJK2012B008）资助11引言1

8、.1团簇及其研究意义团簇是由几个乃至数千个原子通过一定的物理或化学结合力组成相对稳定的微观或亚微观聚集体，是介于原子、分子与宏观固体之间物质结构的新层次或新凝聚态。其在“幻数”尺寸下的规则构型可看作是基本的纳米结构单元（零维），可以在一维、二维和三维空间对它们进行组装，以获得多维度的纳米结构材料。对团簇的研究不但可以在纳米尺度上对材料的结构—性能关系有更深层次的认识，为揭示微观作用机制和物理内涵提供帮助，具有重要的科学研究价值