PDF《镧铱硅电子结构与成键机理的第一性原理研究 ！》

4 的4-3 轨道耦合强度2为了定量描述 4-3 轨道耦合 第(;

卷第!! 期 '

'

* 年!! 月T '

'

*T(;

(!!) T);

P-'

) 物理学报8LU8 V:N0.L8 0.W.L8 XH>

2(;

, WH2!!, WHYD=5D/, '

'

* ! '

'

* LG172VGS62 0HE2 强度, 我们采用了分子中的原子方法, 针对体系成键 过程的电荷迁移进行了系统分析, 结果表明, 超导的 转变温度与体系中 ! 原子 #$%&

'

中的电荷量成近线 性正比关系, 当迁移进 ! 原子 #$%&

'

中的电荷量减 小到一定程度时, 其超导属性消失( 图 体系的晶格结构 ($) 01;

(2)31 /4 计算方法与理论描述 体系迄今为止发现的异构体有四种: *$! ,&

- ( !5

6 /47 8) , *$! ,&

( !5

6 /4- 8) ,

01 (!5

6 )49: 8) , 31, 它们的晶格结构如图 ) 所示(在*$! ,&

- (如图 ) ($) ) 结构中, *$ 位于由 )- 个,&

和9个! 围成的笼状中心, ! 与周围

9 个,&

形成一 个单帽四方反棱柱结构, ! 位于单帽四方反棱柱结 构的中心(在*$! ,&

(如图 ) (#) ) 结构中, ! 与周围 - 个,&

形成一个以 ! 为顶角的四面体结构, ,&

位于三 底角上(在01 (如图 ) (.) ) 结构中, *$ 位于由 : 个! 和:个,&

组成的笼状中心, ! 与周围

9 个,&

形成一个以 ! 为中心的金字塔结构( 在31 (如图 ) (2) ) 结构中, *$ 位于由 );

个,&

和:个! 围 成的笼状中心, ! 与$? 和@ $AB 认为这种金字塔形结构使得 它们具有超导属性 [)7, ):] (而具有超导属性的 *$! ,&

不 具有这样的结构 [)C, )D] , 而是一个四面体的结构( 为了对以上四种异构体的电子结构与成键机理 进行 系统分析, 本文采用了基于密度泛函理论(2='

%&

1? EA'

.1&

F'

$3 10=F ?) 的全电子势线性缀加平面 波加局域轨道 (GH+*IHJ K 3F) 的方法 [/;

, /)] ( GH+*IHJ 方法的基本思想是将组成固体中的原胞分为两个区 域, 即以原子为中心的非交叠的球形区 (即所谓的 LAEE&

'

+1&

'

球, 或LM 球) 和球间区, 在LM 球内认为波 函数, 势场及电荷密度都具有球对称性, 这样在 LM 球内的波函数可以按照具有球对称的径向波函数与 球谐函数的乘积展开, 而在球间区认为势场的变化 比较平缓 (通常取为常数势) , 可以按照平面波的方 法展开, 并要求 LM 球内和间隙区的波函数和波函 数的一阶导数在 LM 球面上连续( 在计算中 *$, ! , ,&

的LAEE&

'

+1&

'

球半径依次取为 /49;

(N) , /4)C (N) , )4D/ (N) , *$! ,&

: /49 (N) , /4/C (N) , /4;

(N) , 01: /49;

(N) , /4-D (N) , /4)/ (N) , 31: /49;

(N) , /4-9 (N) , /4;

D (N) ( LM #B$O

6 D4;

, 其中 LM 为LM 球半径, #B$O为平面波展开过程中的能量截断 值(LAEE&

'

+1&

'

球内基函数球谐函数对应的最大角量 子数 $LIP

6 D4;

, 第一布里渊区网格划分分别为*$! ,&

- 取)C;

;

个#点, 网格按 )) Q )) Q )) 划分;

*$! ,&

取)/;

;

个#点, 网格按 );

Q );

Q );

划分,

01 取)C;

;

个#点, 网格按 )9 Q )9 Q C 划分,

31 取)C;

;

个#点, 网格按 )) Q )) Q )) 划分( 计算总能收敛标准为 );

R

9 S?T$A- , 电荷的收敛标准 为);