三角反铁磁铬酸盐的电子结构、磁性和多铁电性研究

铬酸盐化合物ACrO2（A为碱金属或贵金属元素）具有二维三角格子阻挫反铁磁序特征。其电荷序、磁性阻挫和强电子关联之间的相互竞争导致其具有非常丰富的物理性质和非常规的物理行为，是研究自旋液体行为和研究非常规超导和多铁电性质的微观机理的重要材料。本项目主要应用非共线磁性结构的第一性原理，研究ACrO2系列材料的基态自旋组态，给出具有120 螺旋型反铁磁自旋序图像；利用GGA和GGA+U方法计算ACrO2的稳定结构、电子结构和磁性。在Heisenberg模型基础上应用平均场理论给出磁性离子间的自旋交换作用，理论上估算系统的居里相变温度、尼尔相变温度。应用现代极化理论讨论ACrO2系统的电极化量，从理论上探讨三角反铁磁系统中多铁电性的微观机理。应用分子动力学模拟和密度泛函理论研究水合作用下层间耦合对铬酸盐化合物物性的影响以及阳离子掺杂对ACrO2的结构稳定性和电化学性质的影响。