1、自旋電子學(xué)是近年來發(fā)展起來的一門新型交叉學(xué)科,主要利用電子的自旋來傳輸和存儲信息.在自旋電子學(xué)領(lǐng)域,半金屬鐵磁體因為能夠極大的提高從鐵磁體注入電子到半導(dǎo)體時的自旋極化率,因而受到了科學(xué)家的廣泛關(guān)注.Full-Heusler合金Co2FeSi在目前為止所報道的眾多半金屬鐵磁體材料中具有最高的磁矩和居里溫度,而被認(rèn)為是理想的自旋電子注入源之一.
　　本文利用全勢線性綴加平面波方法(full-potential linearized a

2、ugmented plane wavemothod,FLAPW),結(jié)合廣義梯度近似(generalized gradient approximation,GGA)并考慮晶格點有效的庫侖交換作用U,研究了Heusler合金Co2FeSi(001)表面的電子結(jié)構(gòu),磁性以及半金屬特性.沿[001]方向考慮了兩種可能的表面,即Co原子終止的表面與Fe和Si原子終止的表面.
　　計算結(jié)果表明:
　　(1)Co原子終止的表面將失去半金屬

3、特性.這是由于表面的產(chǎn)生導(dǎo)致表面層Co原子的配位數(shù)減少,其自旋向下的態(tài)密度發(fā)生局域化,并從低能級向高能級移動,破壞表面層Co原子自旋向下子帶的帶隙.表面層自旋極化率分別為-48.3％(U7.5)和-43.2%(U10).表面層Co原子的自旋磁矩(～1.75μB)與中間上一層Co原子的自旋磁矩(～1.51μB)相比有了明顯增加,是因為表面層Co原子的配位數(shù)減少,使表面層Co原子的交換劈裂有所增加.表面下一層Fe原子的自旋磁矩(～3μB,)

4、與中間層Fe原子的自旋磁矩(～3.15μB,)相比有所減小,這是由于表面下一層Fe原子與表面層Co原子雜化增強所致.
　　(2)Fe和Si原子終止的表面也失去了半金屬特性.這是由于表面的產(chǎn)生使表面層Fe原子的最近鄰Co原子的數(shù)目由原來的八個減少至四個,因此未填充的自旋向下的態(tài)由高能級向低能級移動,同時能隙出現(xiàn)了表面態(tài).表面層自旋極化率分別為-87.3%(U7.5)和-43.2%(U10).表面層Fe原子的自旋磁矩(～3.28μB)