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正版 多铁性材料电子结构的第一性原理研究 明星 武汉理工大学出
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1 绪论1.1 多铁性材料简介1.2 多铁性材料的发展简史1.3 多铁性材料的分类1.3.1 第Ⅰ类多铁性材料1.3.2 第Ⅱ类多铁性材料1.4 多铁性的微观机制1.5 磁性的起源与规律1.5.1 磁性的宏观特征1.5.2 磁性的微观起源1.6 多铁性的研究内容与面临的挑战参考文献2 第一性原理计算及其在多铁性材料研究中的应用2.1 第一性原理计算概述2.1.1 基本概念2.1.2 基本思路2.1.3 基本近似2.2 密度泛函理论基础2.2.1 Hohenberg—Kohn定理2.2.2 Kohn—Sham方程2.2.3 交换关联能泛函2.2.4 自旋密度泛函理论2.3 第一性原理计算在多铁性材料研究中的应用2.3.1 单相多铁性材料的第一性原理研究2.3.2 第一性原理理论预测新型多铁性材料2.3.3 理论设计人工多铁性材料2.4 第一性原理计算软件CASTEP简介参考文献3 高压下多铁性材料BiCoO3的物性研究3.1 研究背景简介3.2 理论建模和基本参数的选择3.3 BiCoO3的Co3+离子自旋态及基态电子结构3.3.1 Co3+离子自旋态3.3.2 基态电子结构3.4 压力诱导的物性变化3.4.1 静水压力诱导的结构、电子和磁性相变3.4.2 单轴压力诱导的结构、电子和磁性相变3.5 本章小结参考文献4 多铁性材料PbVO3的电子结构与高压相变研究4.1 研究背景4.2 计算细节与模型建立4.3 四方相PbVO3的基态电子结构与铁电性4.3.1 基态的晶体结构特征4.3.2 磁基态的电子结构特征4.3.3 四方相的铁电性起源4.4 四方相PbVO3的结构稳定性4.4.1 静水压力诱导的晶体结构相变与电子结构变化4.4.2 单轴压力诱导的晶体结构相变与电子结构变化4.5 本章小结参考文献5 多铁性材料的第一性原理设计——以BiCo1-xFexO3为例5.1 BiCo1-xCoxO3体系的研究现状5.1.1 BiFeO3的化学取代5.1.2 BiFeO3一BiCoO3固溶体5.2 BiCo1-xCoxO3体系面临的挑战5.3 BiCo1-xFexO3多铁性材料的第一性原理设计5.4 本章小结参考文献
多铁性材料是同时具有铁电性、铁磁性和铁弹性中的两种或者三种性质的材料,具有广泛的科技应用前景和丰富的物理内涵,是当前凝聚态与材料物理领域的研究热点。本书介绍了多铁性材料的基础知识,借助一性原理理论计算研究多铁性材料的电子结构,探索在高压条件下多种凝聚态物性的特征与转变规律,重点研究静水压和单轴压力作用下的晶体结构、电子结构、输运性质、磁有序与铁电有序以及磁电耦合的变化规律与内在物理机制,并且对多铁性材料进行了初步设计,为更深入地开展多铁性材料的实验研究提供理论指导和知识储备。 本书可以作为材料及物理专业硕士、博士研究生选读教材,也可为相关专业的技术人员提供参考。
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