SrNiO3的静水压效应开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景：在3d过渡金属氧化物srmo₃（m=ti,v,cr,mn,fe,co,ni,cu）系列研究中，srnio₃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srnio₃。虽然不容易，但是实验室中确实成功制备了六角结构的srnio₃，不过对其性质并无介绍。我们小组刚刚研究了六角srnio₃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srnio₃才具有的，而理想配比的srnio₃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srnio₃的半金属铁磁性质能得以保持。

研究目的：本课题拟用第一性原理方法，研究在静水压慢慢提高的条件下，srnio₃的电学性质和磁学性质的演化。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：用第一性原理方法，研究在静水压范围为0-40 gpa的条件下，srnio₃的各种磁相的晗，确定不同静水压下的基态磁结构和基态电学性质和磁学性质的演化。

无静水压情形时的srnio₃基态晶体结构及磁结构，静水压对化合物焓、电子结构、ni原子磁矩的影响， 从总态密度及各原子的分态密度分析静水压的影响。

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）计算没有静水压时理想晶体srnio₃的各种磁相的总能，分析其基态晶体结构及基态磁结构。

4. 参考文献

[1] f. calle-vallejo, j.i. martínez, j.m. garcía-lastra, m. mogensen, j. rossmeisl, trends in stability of perovskite oxides [j]. angewandte chemie international edition, 2010, 49(42): 7699–7701.

[2] m. zinkevich, constitution of the sr--ni--o system [j]. journal of solid state chemistry, 2005, 178(9): 2818–2824.

[3] a. daoud-aladine, c. martin, l.c. chapon, m. hervieu, k.s. knight, m. brunelli, p.g. radaelli, structural phase transition and magnetism in hexagonal srmno₃ by magnetization measurements and by electron, x-ray, and neutron diffraction studies [j]. physical review b, 2007, 75(10): 104417.

[4] c. -l. ma, t. -c. zang, x. -d. wang, hydrostatic pressure influence on magnetic phase diagram and structural parameters of srtco₃ from first-principles calculations [j]. science china physics, mechanics and astronomy, 2012, 55(7): 1253–1257.

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