氧空位对SrNiO3电子结构的影响开题报告

1. 研究目的与意义

在3d过渡金属氧化物srmo₃（m=ti,v,cr,mn,fe,co,ni,cu）系列研究中，srmo₃很少被研究。原因可能是因为ni的3d和4s壳层中共有10个电子，在形成钙钛矿结构abo₃型化合物的时候，更容易形成三价的ni而不是四价的ni，因此更容易形成lanio₃这样的稳定结构，而不是srmo₃。虽然不容易，但是实验室中确实成功制备了六角结构的srmo₃，不过对其性质并无介绍。我们小组刚刚研究了六角srmo₃的电子结构，发现它具有半金属铁磁性质。考虑到这里的半金属铁磁性质是理想配比的srmo₃才具有的，而理想配比的srmo₃只有在较高的氧压下才能制备出来，因此很有必要研究在多大的压强范围内srmo₃的半金属铁磁性质能得以保持。

研究目的：

2. 研究内容和预期目标

用基于密度泛函理论的第一性原理方法，研究不同浓度的氧空位对六角srnio₃的电子结构、电学性质和磁学性质的影响。该研究对在常温常压下制备srnio₃，应该将氧空位浓度控制在什么范围，才能保证其依然具有半金属铁磁性质，具有重要的参考价值。

预期目标：

3. 研究的方法与步骤

拟采用的研究方法是第一性原理方法。研究步骤如下：

（1）计算没有氧空位时理想晶体srmo₃的各种磁相的总能，分析其基态晶体结构及基态磁结构。

（2）分别计算氧空位浓度为12.5%、25%时，srmo₃的各种磁相的焓及其电子结构，

4. 参考文献

[1]. q.yang, j. x. cao, y. c. zhou, y. zhang, y. ma, and x. j. lou, tunable oxygen vacancy configuration by strain engineering in perovskite ferroelectrics from

first-principles study [j]. applied physics letters, 2013, 103(14): 142911.

[2]. c. a. londos, n. sarlis, l. g. fytros, and k.papastergiou, precursor defect to the vacancy-dioxygen center in si [j]. physical review b, 1996, 53(11): 6900.

5. 计划与进度安排

（1）2022-12-16～2022-02-28

复习固体理论和量子力学方面的有关知识；学习基本的linux命令；学习用material studio作晶体结构图；学习vasp软件的应用，学习如何建立输入文件，如何用vasp计算电子结构，如何从输出文件中获取需要的信息，如何用origin作态密度图。

(2) 2022-03-01～2022-03-13