On the Possible Half-Metallic Properties of Fe2RhZ (Z = Al, Si, Ga, Ge, In, Sn) Ferromagnetic Heusler Alloys

K. R. Erager; Ерагер К. Р.; D. R. Baigutlin; Байгутлин Д. Р.; V. V. Sokolovskiy; Соколовский В. В.; V. D. Buchelnikov; Бучельников В. Д.

doi:10.31857/S0033849423040010

О возможности полуметаллических свойств в ферромагнитных сплавах Гейслера Fe₂RhZ (Z = Al, Si, Ga, Ge, In, Sn)

Авторы: Ерагер К.Р.¹, Байгутлин Д.Р.¹, Соколовский В.В.¹, Бучельников В.Д.¹
Учреждения:
1. Челябинский государственный университет
Выпуск: Том 68, № 4 (2023)
Страницы: 326-337
Раздел: К 90-ЛЕТИЮ ВЛАДИМИРА ГРИГОРЬЕВИЧА ШАВРОВА
URL: https://rjonco.com/0033-8494/article/view/650538
DOI: https://doi.org/10.31857/S0033849423040010
EDN: https://elibrary.ru/PEIKBI
ID: 650538

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Из первых принципов исследованы возможности наличия полуметаллических свойств в ферромагнитных сплавах Гейслера Fe₂RhZ (Z = Al, Si, Ga, Ge, In, Sn). Расчеты выполнены в рамках учета обменно-корреляционных эффектов посредством приближений обобщенного и мета-обобщенного градиента. Показано, что основным состоянием в большинстве сплавов является ферромагнитное упорядочение в модельной Т^р решетке. Анализ фазовой стабильности сплавов показывает, что большинство из них в рассматриваемых приближениях являются устойчивыми как в регулярной, так и в инверсной решетке, а также в трех модельных решетках, относящихся к обратному типу гейслеровых структур с различным типом атомного порядка. Функционал SCAN (strongly constrained and appropriately normed) предсказывает, что сплав Fe₂RhSi может иметь свойства полуметаллов, поскольку обладает целым магнитным моментом, достаточно высокой степенью поляризации и энергетической щелью на уровне Ферми для спин-вверх электронов.

Ключевые слова

Heusler alloys, exchange correlation effects, strongly constrained and appropriately normed functional

Список литературы

Winterlik J., Fecher G.H., Felser C. et al. // Phys. Rev. B. 2008. V. 78. № 18. P. 184506.
Malik S.K., Umarji A.M., Shenoy G.K. // Phys. Rev. B. 1985. V. 31. № 11. P. 6971.
Malik S.K., Umarji A.M., Shenoy G.K. // Phys. Rev. B. 1986. V. 34. № 5. P. 3144.
Klimczuk T., Wang C.H., Gofryk K. et al. // Phys. Rev. B. 2012. V. 85. № 17. P. 174505.
de van Roy Boeck, Das W., Motsnyi J. et al. // Semiconductor Sci. Technol. 2002. V. 17. № 4. P. 342.
Chadov S., Graf T., Chadova K. et al. // Phys. Rev. Lett. 2011. V. 107. № 4. P. 047202.
Yakushi K., Saito K., Takanashi K. et al. // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 88. № 8. P. 082501.
de Groot R.A., Mueller F. M., Engen P.G. v., Buschow K.H.J. // Phys. Rev. Lett. 1983. V. 50. № 25. P. 2024.
Brown P.J., Gandy A.P., Kanomata T. et al. // J. Phys.: Cond. Matt. 2008. V. 20. № 45. P. 455201.
Shigeta I., Murayama O., Hisamatsu T. et al. // J. Phys. Chem. Solids. 2011. V. 72. № 5. P. 604.
Kanomata T., Kikuchi M., Yamauci H., Kaneko T. // Jap. J. Appl. Phys. 1993. V. 32. № S3. P. 292.
Deka B., Srinivasan A. // Physica B: Cond. Matt. 2015. V. 476. P. 118.
Endo K., Kanomata T., Nishihara H., Ziebeck K. // J. Alloys Compounds. 2012. V. 510. № 1. P. 1.
Bainsla L., Raja M.M., Nigam A., Suresh K. // J. Alloys Compounds. 2015. V. 651. P. 631.
El Amine Monir M., Ullah H., Baltach H., Mouchaal Y. // J. Supercond. Nov. Magn. 2018. V. 31. № 7. P. 2233.
Hongzhi L., Zhiyong Z., Li M. et al. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2007. V. 40. № 22. P. 7121.
Pavlukhina O., Sokolovskiy V., Buchelnikov V. // Mater. Today: Proc. 2017. V. 4. № 3. Pt.B. P. 4642.
Pavlukhina O., Sokolovskiy V., Zagrebin M., Buchelnikov V. // J. Magn. Magn. Mater. 2019. V. 470. P. 69.
Sokolovskiy V., Miroshkina O., Buchelnikov V., Gruner M.E. // Phys. Rev. Mater. 2022. V. 6. №2. P. 025402.
Neibecker P., Gruner M.E., Xu X. et al. // Phys. Rev. B. 2017. V. 96. № 16. P. 165131.
Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. B. 1996. V. 77. № 7. P. 3865.
Sun J., Ruzsinszky A., Perdew J.P. // Phys. Rev. B. 2015. V. 115. № 3. P. 036402.
Zhang Y., Sun J., Perdew J.P., Wu X. // Phys. Rev. B. 2017. V. 96. № 3. P. 035143.
Kresse G., Furthmüller J. // Phys. Rev. B. 1996. V. 54. № 16. P. 11169.
Kresse G., Joubert D. // Phys. Rev. B. 1999. V. 59. № 3. P. 1758.
Buchelnikov V., Sokolovskiy V., Miroshkina O. et al. // Adv. Theory Simul. 2021. V.4. № 11. Article No. 2100311.
Galanakis I., Dederichs P. H. // Phys. Rev. B. 2002. V. 66. № 17. P. 174429.
Venkateswara Y., Samatham S.S., Patel A.K. et al. // Phys. Rev. B. 2021. V. 104. № 9. P. 094402.