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最近,人们发现反钙钛矿化合物Mn3(Cu1-xGex)N展现出巨大的负热膨胀性能:其体积在室温附 近随着温度的升高而收缩。在本工作中,采用第一性原理计算,我们研究了体系负热膨胀的起源和磁性原 子间的交换相互作用。计算结果表明磁构型Γ5g具有最大的晶格体积,锗原子的引入使Γ5g成为体系的基态 磁构型,从而造成体系在相变时的体积收缩。同时,锗增大了基态和顺磁态的体积差。体系中不同近邻间 的交换相互作用存在着很强的相互竞争,而最近邻间的交换积分决定了基态磁构型Γ5g的稳定性。