Распределение атомов по кристаллографическим позициям и электронное строение сплава Гейслера CoTiSb

В. Н. Уваров$^{1}$, Н. В. Уваров$^{1}$, С. А. Беспалов$^{2}$

$^{1}$Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03680, ГСП, Киев-142, Украина
$^{2}$Президиум НАН Украины, ул. Владимирская, 54, 01030 Киев, Украина

Получена: 23.11.2015. Скачать: PDF

С помощью зонных расчётов в LAPW-приближении выяснена роль взаимных атомных замещений в формировании энергетических, спектральных и спиновых характеристик сплава CoTiSb. Обнаружено, что его основное состояние (с наибольшим значением когезионной энергии) реализуется в случае расположения атомов кобальта в кристаллографических позициях ($4с$) с тетраэдрическим атомным окружением, а их замена титаном или сурьмой способствует возникновению энергетически высоковозбужденных метастабильных фаз. Обнаружено, что взаимный обмен атомами между позициями, формирующими подрешётку типа NaCl, не приводит к изменениям в энергетических характеристиках и в электронном строении сплава CoTiSb; он в основном состоянии является немагнитным изолятором, метастабильные фазы превращаются в металлы со спин-поляризованными электронными состояниями и ферримагнитным типом упорядочения магнитных моментов атомов в подрешётках кобальта и титана.

Ключевые слова: зонные расчёты, сплавы Гейслера, электронное строение, магнитные моменты, поляризованные электронные состояния, рентгеноэлектронные спектры, спинтроника.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v38/i03/0305.html

PACS: 61.50.Lt, 71.15.Ap, 71.15.Mb, 71.15.Nc, 75.10.Lp, 75.76.+j, 78.70.En


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. P. I. Крип’якевич і В. Я. Марків, Доп. Акад. наук УРСР, № 7: 1606 (1963).
  2. T. Graf, C. Felser and Stuart S. P. Parkin, Prog. Solid State Chem., 39: 1 (2011). Crossref
  3. Y. Xia, V. Ponnambalam, S. Bhattacharya, A. L. Pope, S. J. Poon, and T. M. Tritt, J. Phys.: Condens. Matter, 13: 77 (2001). Crossref
  4. S. Ouardi, Electronic Structure and Physical Properties of Heusler Compounds for Thermoelectric and Spintronic Applications (Thesis of Disser.) (Mainz: 2012).
  5. Y. Kawaharada, K. Kurosaki, H. Muta, M. Uno, and Sh. Yamanaka, J. Alloys Compd., 381: 308 (2004). Crossref
  6. S. Ishida, T. Masaki, S. Fujii, and S. Asano, Physica B, 239: 163 (1997). Crossref
  7. J. Tobola, L. Jodin, P. Pecheur, and G. Venturini, J. Alloys Compd., 383: 328 (2004). Crossref
  8. P. Larson, S. D. Mahanti, and M. G. Kanatzidis, Phys. Rev. B, 62: 12754 (2000). Crossref
  9. T. Sekimoto, K. Kurosaki, H. Muta, and Sh. Yamanaka, J. Alloys Compd., 394: 122 (2005). Crossref
  10. I. Skovsen, L. Bjerg, M. Christensen, E. Nishibori, B. Balke, C. Felser, and B. B. Iversen, Dalton Trans., 39: 10154 (2010). Crossref
  11. G. E. Bacon and J. S. Plant, J. Phys. F: Metal Phys., 1: 524 (1971). Crossref
  12. D. Singh, Plane Waves, Pseudopotentials and LAPW Method (Boston: Kluwer Academic: 1994). Crossref
  13. J. P. Perdew, S. Burke and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett., 77: 3865 (1996). Crossref
  14. P. Blaha, K. Schwarz, G. K. Madsen, D. Kvasnicka, and J. Luitz, An Augmented Plane Wave  Local Orbitals Program for Calculating Crystal Properties (Wien, Austria: Techn. Universität Wien: 2001).
  15. http://www.wien2k.at/reg_user/faq/
  16. B. R. K. Nanda, and I. Dasgupta, J. Phys.: Condens. Matter, 15: 7307 (2003). Crossref
  17. В. Н. Уваров, И. В. Урубков, Е. В. Урубкова, В. В. Климов, О. Ю. Хижун, В. В. Трачевский, Металлофиз. новейшие технол., 33, спец. вып.: 145 (2011).
  18. В. М. Уваров, М. П. Мельник, М. В. Уваров, В. С. Михаленков, Т. Л. Сизова, Металлофиз. новейшие технол., 35, № 2: 279 (2013).
  19. J. Tobola, J. Pierre, S. Kaprzyk, R. V. Skolozdra, and M. A. Kouacou, J. Phys.: Condens. Matter, 10: 1013 (1998). Crossref