Magnéli相亚氧化钛的莫特相变和磁电性能的模拟计算-物理学报.PDF

物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 62, No. 23 (2013) 237102 ´ Magneli 相亚氧化钛的莫特相变和磁 电性能的模拟计算* 1† 2 1 侯清玉 乌云 赵春旺 1) ( 内蒙古工业大学理学院物理系, 呼和浩特 010051 ) 2) ( 内蒙古化工职业学院化学工程系, 呼和浩特 010071 ) ( 2013 年7 月11 日收到; 2013 年9 月4 日收到修改稿) 基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法, 构建纯的单胞与金红石型和锐钛矿型TiO19375 超胞模型, 并对模型进行了几何结构优化、能带结构分布和态密度分布的计算. 结果表明, 与纯的单胞相比, 金红石 ´ ´ 和锐钛矿Magneli 相TiO19375 体系体积均变大, 稳定性略下降, 而且都发生了莫特相变. 其中锐钛矿Magneli 相亚氧 ´ ´ ´ 化钛表现没有磁性, 金红石Magneli 相亚氧化钛有磁性. 锐钛矿Magneli 相亚氧化钛的导电性能比金红石Magneli 相 亚氧化钛强. 计算结果与实验结果相一致. ´ 关键词: Magneli 相亚氧化钛, 莫特相变, 磁电性能, 第一性原理 PACS: 71.15.Mb, 71.15.−m, 75.30.Mb DOI: 10.7498/aps.62.237102 ´ 损特性, 结果表明, 亚氧化钛的Magneli 相剪切面 1 引言 (121) 表现出更多的抗磨损特性, 即润滑(低摩擦) 1 ´ 属性. Gardos 等 把金红石型Magneli 相亚氧化 ´ Magneli 相亚氧化钛物质是一系列缺氧氧化物 钛作为润滑氧化物进行实验研究, 结果表明, 金红 1 ´ 的统称, 其通式为Ti O (4 n 36) . Magneli n 2n−1 ´ 石型Magneli 相亚氧化钛在极端环境条件下热氧化 2 相亚氧化钛具有独特的物理 、化学及电化学性 7 ´ 不稳定. Smith 等 实验研究了Magneli 相亚氧化