《表1 不同磁构型锶铁氧体的晶格常数、相对能量和净磁矩》

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《Mn掺杂锶铁氧体SrFe_(12)O_(19)电子结构及磁性的第一性原理研究》

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在考察Mn掺杂体系之前，首先考察锶铁氧体的结构及稳定的磁结构分布。锶铁氧体为六角晶格（图1），空间群为P63/MMC。晶胞结构中具有64个原子，包含2个Sr原子，24个Fe原子以及38个O原子。根据原子等效占位的不同，Fe的原子位置可分为2a、2b、4f1、4f2、12k等五种不同占位。根据不同位置Fe原子磁矩方向的不同会形成铁磁以及多种亚铁磁构型。根据排列组合关系，我们考察了9种可能的铁磁和亚铁磁构型，具体构型如表1所示。其中“+”表示磁矩方向向上，“-”表示磁矩方向向下。通过结构弛豫不同的磁结构发现，2a、2b以及12k位置的Fe原子磁矩向上，4f1和4f2处Fe原子磁矩向下的亚铁磁构型具有最低的能量，表明这种亚铁磁构型是锶铁氧体的稳定态。此计算结果与前期的文献报道相吻合[31]，表明计算结果可靠。因此，后续的电子结构、磁性能以及掺杂体系都将基于这种稳定的亚铁磁构型进行计算。