基于第一性原理的 Ce2CrN3 和 U2CrN3 的电子、磁结构及成键性质
材料科学
2018-08-30 v1
摘要
基于 DFT 内的能带磁性计算得到的 A2CrN3 (A = Ce, U) 三元化合物的电子和磁结构表现出 nf 元素 (n 分别为 4, 5) 的不同行为。电荷分析允许将这两种化合物形式上表示为 A2Cr 5+ N3 5-，从而将其归类为共价氮化物，即远离 +- 9 个电子的形式交换。通过建立能量-体积状态方程，发现这两种化合物的硬度值为：B0(A=Ce) =192 GPa 和 B0(A=U) = 243 GPa，由于基于重叠矩阵分析所显示的共价金属-氮键，其处于氧化物的范围内。由于体积更小且 U 比 Ce 金属更难压缩，铀化合物更硬。Ce2CrN3 在 Cr 上表现出大的磁化强度 (1.94BM)，并在铈上产生非常小的磁矩 (0.14 BM)，指向一个中间价态；而在 U2CrN3 中，M(Cr) = 0.49 BM 且 M(U) = 0.97BM。A=U 的宽带状态密度 (DOS) 行为和 A=Ce 的局域化 DOS 强调了这些结果。发现这两种化合物在基态下均为铁磁性的。
引用
@article{arxiv.1606.04066,
title = {Electronic and magnetic structures and bonding properties of Ce2CrN3 and U2CrN3 from first principles},
author = {Samir F. Matar and Charbel N. Kfoury},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.04066},
year = {2018}
}
备注
17 pages; 3 tables, 5 figs