Електронна будова та магнітні властивості сплавів Гейслера: MMnSb (M = Ni, Pd, Pt)
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe66.5.450Ключові слова:
зоннi розрахунки, когезiйна енергiя, магнiтнi моменти, спiнтронiкаАнотація
Методами зонних розрахункiв у моделi FLAPW (the full-potential linearized augmented-plane-wave) отримано iнформацiю про енергетичнi, зарядовi та спiновi характеристики сплавiв MMnSb (M = Ni, Pd, Pt). Отриманi данi свiдчать про те, що за рахунок росту ковалентної взаємодiї атомiв когезiйнi енергiї зростають у послiдовностi сплавiв PdMnSb → NiMnSb → PtMnSb, а самi сплави феромагнiтно впорядкованi, з пiдвищеною локалiзацiєю магнiтних моментiв на атомах марганцю. Отримано, що основний внесок у формування магнiтних моментiв сплавiв дають 3d-електрони атомiв марганцю. При цьому домiнуюча роль його електронiв припадає на t2g- i в меншiй мiрi eg-орбiталi. Внески ж s,p-електронiв марганцю i електронiв iнших атомiв у формування магнiтних моментiв сплавiв виявляються малими.
Посилання
T. Graf, C. Felser, S.S.P. Parkin. Simple rules for the understanding of Heusler compounds. Progr. Solid State Chem. 39, 1 (2011).
https://doi.org/10.1016/j.progsolidstchem.2011.02.001
G.E. Bacon, J.S. Plant. Chemical ordering in Heusler alloys with the general formula A2BC or ABC. J. Phys. F 1, 524 (1971).
https://doi.org/10.1088/0305-4608/1/4/325
I. Galanakis, P.H. Dederichs, N. Papanikolaou. Origin and properties of the gap in the half-ferromagnetic Heusler alloys. Phys. Rev. B 66, 134428 (2002).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.66.134428
C. Felser, G.H. Fecher, B. Balke. Spintronics: A challenge for materials science and solid-state chemistry. Angew. Chem. Int. Ed. 46, 668 (2007).
https://doi.org/10.1002/anie.200601815
Half-Metallic Alloys. Fundamentals and Applications. Edited by I. Galanakis, P.H. Dederichs (Springer, 2005).
M.J. Otto, R.A.M. van Woerden, P.J. van der Valk et al. Half-metallic ferromagnets. I. Structure and magnetic properties of NiMnSb and related inter-metallic compounds. J. Phys.: Condens. Matter l, 2341 (1989).
https://doi.org/10.1088/0953-8984/1/13/007
M.J. Otto, H. Feil, R.A.M. van Woerden et al. Electronic structure and magnetic, electrical and optical properties of ferromagnetic Heusler alloys. J. Magn. Magn. Mater. 70, 33 (1987).
https://doi.org/10.1016/0304-8853(87)90354-4
R.B. Helmhold, R.A. de Groot, F.M. Mueller et al. Magnetic and crystallographic properties of several C1b type Heusler compounds. J. Magn. Magn. Mater. 43, 249 (1984).
https://doi.org/10.1016/0304-8853(84)90075-1
K.H.J. Buschow, P.G. van Engen, R. Jongebreur. Magnetooptical properties of metallic ferromagnetic materials. J. Magn. Magn. Mater. 38, 1 (1983).
https://doi.org/10.1016/0304-8853(83)90097-5
P.J. Webster, K.R.A. Ziebeck. Structures of Pd(2−x)Mnx Sb - animproved neutron polarizer. J. Magn. Magn. Mater. 15-18, 473 (1980).
https://doi.org/10.1016/0304-8853(80)91136-1
K. Watanabe. On new ferromagnetic intermetallic compounds PtMnSn and PtMnSb. J. Phys. Soc. Jap. 28, 302 (1970).
https://doi.org/10.1143/JPSJ.28.302
B.R.K. Nanda, I. Dasgupta. Electronic structure and magnetism in doped semiconducting half-Heusler compounds. J. Phys.: Condens. Matter 17, 5037 (2005).
https://doi.org/10.1088/0953-8984/17/33/008
D. Jung, H.-J. Koo, M.-H. Whangbo. Study of the 18-electron band gap and ferromagnetism in semi-Heusler compounds by non-spin-polarized electronic band structure calculations. J. Mol. Struct. (Theochem) 527, 113 (2000).
https://doi.org/10.1016/S0166-1280(00)00483-8
D. Orgassa, H. Fujiwara, T.C. Schulthess, W.H. Butler. First-principles calculation of the eff ect of atomic disorder
on the electronic structure of the half-metallic ferromagnet NiMnSb. Phys. Rev. B 60, 13237 (1999).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.60.13237
R.A. de Groot, F.M. Mueller, P.G. van Engen, K.H.J. Buschow. New class of materials: Half-metallic ferromagnets. Phys. Rev. Lett. 50, 2024 (1983).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.50.2024
H. Binczycka, Z. Dimitrijevic, B. Gajic, A. Szytula. Atomic and magnetic structure of Mn(5−x)FexSi3. Phys. Status Solidi A 19, K13 (1973).
https://doi.org/10.1002/pssa.2210190145
D. Singh. Plane Waves, Psedopotentials and LAPW Method (Kluwer Academic, 1994). https://doi.org/10.1007/978-1-4757-2312-0
J.P. Perdew, S. Burke, M. Ernzerhof. Generalized gradient approximation made simple. Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.3865
P. Blaha, K. Schwarz, G.K.H. Madsen, D. Kvasnicka, J. Luitz. An Augmented Plane Wave + Local Orbitals Program for Calculating Crystal Properties (Techn. Universit¨at Wien, 2001).
http://www.wien2k.at/reg user/faq/.
J.N. Murrell, S.F.A. Kettle, J.M. Tedder. Valence Theory (Wiley, 1967).
I.Galanakis, P.H. Dederics, N. Papanikolaou. Slater-Pauling behavior and origin of the half-metallicity of the full-Heusler alloys. Phys. Rev. B 66, 174429 (2002). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.66.174429
A. Szytula, J. Dimitrijevich, A. Todorovich et al. Atomic and magnetic structure of the Heusler alloys NiMnSb and CoMnSb. Phys. Status Solidi A 9, 97 (1972). https://doi.org/10.1002/pssa.2210090109
A. Kimura, S. Suga, T. Shishidou et al. Magnetic circular dichroism in the soft-x-ray absorption spectra of Mn-based magnetic intermetallic compounds. Phys. Rev. B 56, 6021 (1997). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.56.6021
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
