论文导读:：通过第一性原理计算，我们研究了 的结构、电子性质和磁性质。我们发现在 点附近存在三个类空穴费米面，在M点附近有两个类电子费米面。如果将类空穴费米面平移 ，则类空穴费米面就会和类电子费米面在很大程度上重叠，这种费米面嵌套将会导致磁不稳定性和自旋密度波(SDW)，和 的性质很相似，这主要是因为的结构和的很相似，有望通过电子掺杂或空穴掺杂成为超导体。
论文关键词：第一原理计算，磁性，超导
1.引言
2008年2月底，日本东京工业大学 教授领导的研究小组报道在铁基层状化合物中通过F掺杂发现了高达26K的超导电性[1]。这一突破性进展立刻引起了人们对铁基超导体的强烈关注。随后，人们相继发现一系列拥有 四方晶系结构的超导材料LnFeAsO1-xFx（ 和 等），它们的超导转变温度从10K到55K不等[2-5]。接着，人们又发现了三类新的超导材料，他们分别是 ( 和 ) [6-8]， [9,10]，它们的超导转变温度分别是38K物理论文，18K和8K。Fe基超导化合物的共同特征是它们都拥有准二维晶体结构，其中FeAs层是超导层，而LaO层或者A原子层充当“电荷库”。根据 超导体的经验，研究者们首先改变了“电荷库”，比如 层和A层[9-11]。他们发现了在LnO1-xFxFeAs（ ）[2-5]和 [6]中有超导性。随后，他们集中研究 层，这是因为费米能级附近的能带主要来自层。当和 化合物中的Fe原子被Ni或Co原子取代时超导现象出现[12,13]。
由于高温超导电性有着巨大的应用前景和科学意义，所以科学研究者们一直不断探索具有较高超导转变温度的超导材料。直到最近，几乎所有的研究者均集中于研究基化合物，如果我们用 取代 ，同时用Se取代As，于是就得到化合物，由于在 层的电子数和层的电子数相同，所以我们预测的电子结构和的电子结构非常相似。先前对Mn基化合物的研究主要集中在巨磁阻性质[14-20] 。这些研究发现Mn原子有很强的磁性[14-20]，这和中的Fe原子显磁性相似，这些研究[14-20]启发我们用Mn原子代替Fe原子论文开题报告。因此我们通过第一性原理计算研究了的结构、电子性质和磁性质等。我们发现的性质和的一些性质很相似，因此物理论文，我们预测可能是超导材料的一个新的母体化合物。
2.计算方法和计算细节
本文的所有计算都是利用BSTATE软件包[21]完成的，该软件包是基于平面波超软赝势方法。为了确定真正的基态，我们研究了体系的四个磁性态：非磁态（NM）、铁磁态（FM）、棋盘状反铁磁态（AF1，近邻原子自旋反平行）以及条纹状反铁磁态（AF2，Mn原子在对角方向自旋反平行）。条纹状反铁磁态是从费米面嵌套效应[22-24]预测出来的。我们取平面波的截断能量为400eV。对于NM态、FM态和AF1态我们用 的格子，对于AF2态我们用 的格子。我们的交换关联势采取广义梯度近似（GGA）[25]，在计算之前，我们优化了体系的晶格常数和原子位置，见附表1。通过计算比较各种磁性态的能量，发现AF2态是基态。
表一 非磁态下优化得到的晶体结构（空间群：P4/nmm；a=4.03726?，c=8.64508?）
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Atom
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site
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x
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y
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z
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|
La
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2c
|
0.25
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0.25
|
0.14643
|
|
O
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2a
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0.75
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0.25
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0.0
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|
Mn
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2b
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0.75
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0.25
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0.5
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|
Se
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2c
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0.25
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0.25
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0.64408
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3. 计算结果和讨论
众所周知，电子结构对理解材料的物理性质起着非常重要的作用。通过理论计算可以在实验合成材料以及实验分析材料之前预测新材料的一些性质[26,27]。在当前的工作中，我们通过第一性原理技术研究了的晶体结构、能带结构、费米面以及林哈德响应泛函。
图1 (a)总的态密度和 , ,, 的分态密度
图1 (b) 和的能带结构
图1 (c)林哈德函数
图1 (d) 在非磁态的费米面
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