مجتبي اعلائي
مواد مغناطیسی به دلیل کاربردهایمتنوع توجه محققانبسیاری را به خود معطوف کردهاند. از طرفی بررسی این مواد به دلیل پیچیدگیهایی که در ساختار الکترونیآنها وجود دارد همواره یک چالش جدی بوده است. این رساله بر مواد پادفرومغناطیسی متمرکز شده است که عنصر مغناطیسی آن یکی از عناصر واسطه 3d است. برای این منظور ?? ترکیب متفاوتبا ساختار فضایی گوناگون انتخابشد. به دلیل اهمیت پارامترهابارد در تعیین خصوصیات این مواد ابتدا با استفاده از محاسبات ابتدا به ساکن بهتعیین دقیق این پارامتر پرداختیم. محاسباتبا استفاده از کد کوانتوماسپرسو و با روشهای مختلفیاز جمله روش پاسخ خطی و نظریه تابعی چگالیاخت?لی انجام شد. به منظور دستیابیبه مقدار دقیقتر پارامتر هابارد محاسبات به صورتخودسازگار انجام شد. در ادامه رهیافت DFT+U+V مورد استفاده قرار گرفت تا پارامتر هابارد درون جایگاهی (U) و برون جایگاهی (V) به دست آید. نتایج محاسبه پارامتر هابارددر دو روش پاسخ خطی و روش تابعی چگالیاخت?لی نشان دادکه حداکثراخت?ف میاننتایج حاصلاز سهروش یکصدم الکترونولت است. از اینرو درادامه بهدلیل آنکهروش تابعی چگالی اخت?لیعلیرغم دقت با? هزینه محاسباتی کمتری داشت این روش برای تعیین پارامترهابارد مورد استفاده قرار گرفت. در ادامه برای تعیین خواصمغناطیسی ترکیبات مورد بررسی به محاسبه برهمکنش تبادلی پرداختیم. برایاین منظور از روش اخت?ف انرژی استفاده کردیم. بهمنظور تعیین دقیق تعداد ضرایب تبادلی مورد نیاز در انجام محاسبات برای هر ساختار،از مفهوم فضای پوچی در یک ماتریس استفاده کردیم. ضرایبتبادلی هایزنبرگدر دورهیافت DFT+U و DFT+U+V محاسبهشدند. درنهایت بادر نظرگرفتن هامیلتونیاسپینی دمای بحرانیاین مواد با استفاده از الگوریتم مبادلهپیکربندی در چارچوبشبیهسازی مونت کارلومحاسبه شد. برای این منظور از کد ESpinS استفادهشد. محاسباتبرای تعیینگذار درسه رهیافتمتفاوت انجامشد. نتایجنشان دادکه رهیافت GGA دمایگذار را بسیار بیشتر از مقدار تجربی و با ??? درصد خطا پیشبینی میکند. رهیافت GGA+Uمنجر به دماهاینزدیکتر به مقدار تجربی شد. بهطوریکه خطای میان مقادیر گزارش شده با مقادیر تجربی به ?? درصد رسید. به منظور بهبود نتایج حاصل از این رهیافت و نیز در نظر گرفتن
ماهیت کوانتمی اسپین ضریب تصحیح را بر دماهای به دست آمده اعمال کردیم. در نتیجه اعمال این تصحیح درصد خطا به ?? درصد کاهش یافت. ع?وه بر این ضریب همبستگیپیرسون با?یی )تقریبا (?/?? دمای محاسبه شده با دمای گزارش شده تجربی به دست آمد. نتایج همچنین نشان داد که واهلش ساختار درصد خطای دمای به دست آمده را کاهش میدهد.

