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半金属铁磁体因为能够极大的提高从铁磁体注入电子到半导体时的自旋极化率,因而受到了科学家的广泛关注。Heusler合金Co2MnAl由于较高的自旋极化和磁矩以及超过常温的居里温度,而被认为是理想的自旋电子注入源之一。本文基于密度泛函理论的第一性原理的投影扩充波函数(Projector Augmented Wave, PAW)万法,结合广义梯度近似(GGA)并考虑有效库仑交换作用U,研究了L21和B2结构下的Heusler合金Co2MnAl体材料及其(100)表面原子的原子弛豫、电子结构、磁性和自旋极化行为。计算结果表明：(1)体材料C o2MnnAl的自旋极化和磁属性在小范围内的四方形变下是稳定的。L21结构的居里温度Tc计算结果为789K,这比B2结构(Tc=723K)高出了约60K。在GGA近似下,L2I结构和B2结构的总磁矩约为4μs,这与实验值符合的很好,而在GGA+U近似下会得到一个更大的值,并且这个值对于U有很强的依赖性。电子结构计算说明了在L2I结构,自旋向下带有一个能隙,而这个带隙在B2结构中却消失了。在L2I结构和B2结构中,自旋向下带费米能级处的态密度DOS非常低,因此合金都展现了相对较高的自旋极化率P。(2)L21和B2结构的Co2MnAl(100)表面由于Co-Mn和Co-Al的成键差异,使得不同原子分别发生不同程度的伸缩。与块体相比,Co和Mn原子的自旋磁矩由于表面效应而明显增大,电子结构计算显示L21结构块体中的带隙被表面态破坏,表面效应使得两种结构的CoCo端面自旋极化率降低,但MnAl端面并未受到显著影响,呈现了较大的自旋极化,预测其在隧道结中可能具有很好的应用潜力。