CrN中原子位移的第一性原理计算研究

来源：华东师范大学学报·哲学社会科学版杂志2020年第1期北京时间：

作者：王倩倩, 赵振杰, 李欣, 谢文辉

摘要：采用第一性原理计算方法研究了氮化铬（Chromium Nitride，CrN）的正交（Orthorhombic）相，发现其中的Cr原子和N原子均沿着正交结构的[100]方向移动，均偏离其高对称位置，且在结构中形成锯齿形的原子链，这个现象在过去的计算研究中一直没有被考虑.结果表明，在正交相中，原子位移可以使总能降低0.125 eV，因而更加稳定；考虑原子位移后，计算得到的晶格长度等结构参数与实验符合得更好；计算得到的体弹性模量K0数值明显减小，更加接近实验值.正交相的磁基态是层间不对称的反铁磁结构，原子位移是由正交相中层间不对称的磁应力所驱动，同时原子位移可以补偿层间的磁相互作用力.此外，原子位移不改变CrN的莫特绝缘体特性，但是会轻微减小带隙.

关键词：CrN,原子位移,磁性质,电子结构,

基金资助：国家自然科学基金（51572086，11574084，11774091）