叠氮基有机化合物[(CH)NH][M(N)(HCOO)](M=FeandCo)的磁性研究终稿.docVIP

毕 业 论 文 论文题目 叠氮基化合物[(CH3)2NH2][M(N3)2(HCOO)](M=Fe and Co)的磁性研究 系 别 专 业 化学 年 级 学 号 学生姓名 指导教师 完成时间 年 月 铜仁学院生化系制 摘 要 使用第一原理计算的密度泛函理论叠氮基化合物[(CH3)2NH2] [M(N3)2(HCOO)] (MFe and Co)磁性材料的电子结构，探讨分子磁体中的磁矩分布以及相应原子的磁偶合行为。在计算中我们采用了WIEN2K程序包，WIEN2K程序所采用的具体计算方法是全势线形缀加平面波方法，它是晶体电子结构计算中最精确的方法之一。计算结果叠氮组铁磁耦合，应归功于自旋离域效应，旋极化效应第一理计算Abstract Useing the first principle calculation based on density function theory to study the electronic structures of [(CH3)2NH2] [M(N3)2(HCOO)] (M=Fe and Co).Discusses the molecular magnetism magnetic strength distribution and the magnetic coupling behavior corresponding atoms. The calculations have been done with the WIEN2K.It adopts the full-potential linearized augmented plane wave method, which is among the most accurate methods for performing electronic structure calculations for crystals.The calculation results show that fold nitrogen base class of magnetic coupling compounds due to the spin delocalization from metal ions to azido ligand, the spin polarization also has weak contribution to the magnetic coupling. Keywords: Density Function Theory Azido 目 录 摘 要 I Abstract II 1引言 1 2 第一性原理计算的理论基础 3 3 本文的工作和目的 4 4 模型建立 5 5 参数设置 6 6 计算结果 7 7 结论 9 参考文献 10 致 谢 12 1引言 物质的磁性在古时候就已经引起了人类的兴趣。早在3000多年前，古希腊人就已经发现了天然磁现象存在，而1500年前中国人就已经对磁性进行了实际性的应用，这就是中国和四大发明之一司南。小到基本粒子，大到宏观的宇宙天体，严格说来都是具有磁性的，只是磁性的强弱程度不同而已。当今，磁性材料已经被广泛应用到人类生活和工业等各个方面，在现代文明中扮演着极其重要的角色。但在过去很长一段时期内，人们对物质磁性的认识却一直停留在表面阶段，没有深入到其本质。直到十九世纪以后，随着科学技术的发展和应用，才开始对磁性的物理本质有了一定的认识。而量子力学的成熟，又使人们得以从微观的角度更深入探讨物质磁性的实质和规律，从而逐步建立起了关于磁性的科学理论。现在人们对磁现象的了解，无论是深度还是广度，都达到了一个前所未有的地步。 一切物质的磁性都来源于物质中原子的磁矩。原子磁矩包括电子磁矩和原子核磁矩两部分。由于原子核质量约为电子质量的103倍，因此它的磁矩仅为电子磁矩的千分之一。所以电子是物质磁性的主要负载者，所以在研究中我们往往把原子核的磁矩在一般讨论中略去。电子磁矩又可以分为轨道磁矩和自旋磁矩两部分。轨道磁矩来源于电子绕原子核旋转的轨道角动量，自旋磁矩来源于电子内禀的自旋角动量。按照泡利不相容原理，每个原子轨道上最多只能容纳反向平行的两个电子， 其中一个电子的自旋向上，即自旋与外加磁场方向一致，而另一个电子的自旋方向向下，即自旋与外加磁场的方向相反。对于那些仅由封闭的电子壳层（满壳层）构成的原子而言，各个轨道上的电子都是成对出现的，因此自旋磁矩和轨道磁