Распределение атомов по кристаллографическим позициям в сплавах Гейслера $M$MnSb ($M$ = Co, Ni, Cu) и их электронное строение

В. Н. Уваров, Н. В. Уваров

Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03680, ГСП, Киев-142, Украина

Получена: 02.02.2017. Скачать: PDF

С помощью зонных расчётов в модели FLAPW (full-potential linearized augmented-plane-waves) выяснена роль взаимных атомных замещений в формировании энергетических, зарядовых и спиновых характеристик сплавов $M$MnSb ($M$ = Co, Ni, Cu). Обнаружено, что их основное состояние (с наибольшим значением когезионной энергии) реализуется в случае расположения атомов $М$ в кристаллографических позициях с тетраэдрическим атомным окружением, а их замена марганцем или сурьмой способствует возникновению энергетически высоковозбуждённых метастабильных фаз. Обмен атомами между позициями, формирующими подрешётку типа NaCl, не приводит к изменениям в энергетических характеристиках и в электронном строении сплавов. Сплавы с кобальтом и никелем в основном энергетическом состоянии являются полуметаллами (semimetals), тогда как сплавы с медью и фазы в метастабильном состоянии — металлами. Во всех сплавах наибольший магнитный момент сосредоточен на атомах марганца.

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

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i03/0309.html

PACS: 61.50.Lt, 71.15.Ap, 71.15.Mb, 71.30.+h, 75.10.Lp, 75.25.-j, 85.75.-d


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. T. Graf, C. Felser, and S. S. P. Parkin, Progress in Solid State Chemistry, 39, Iss. 1: 1 (2011). Crossref
  2. C. Felser, G. H. Fecher, and B. Balke, Angew. Chem. Int. Ed., 46, Iss. 5: 668 (2007). Crossref
  3. V. N. Uvarov, N. V. Uvarov, and S. A. Bespalov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 38, No. 3: 305 (2016) (in Russian). Crossref
  4. S. Ishida, T. Masaki, S. Fujii, and S. Asano, Physica B, 239, Iss. 1–2: 163 (1997). Crossref
  5. J. Tobola, L. Jodin, P. Pecheur, and G. Venturini, J. Alloys Compd., 383, Iss. 1–2: 328 (2004). Crossref
  6. P. Larson, S. D. Mahanti, and M. G. Kanatzidis, Phys. Rev. B, 62: 12754 (2000). Crossref
  7. T. Sekimoto, K. Kurosaki, H. Muta, and S. Yamanaka, J. Alloys Compd., 394, Iss. 1–2: 122 (2005). Crossref
  8. D. Orgassa, H. Fujiwara, T. C. Schulthess, and W. H. Butler, Phys. Rev. B, 60: 13237 (1999). Crossref
  9. R. B. Helmholdt, R. A. de Groot, F. M. Mueller, P. G. van Engen, and K. H. J. Buschow, J. Magn. Magn. Mat., 43, Iss. 3: 249 (1984). Crossref
  10. M. J. Otto, R. A. M. van Woerden, P. J. van der Valk, J. Wijngaard, C. F. van Bruggen, C. Haas, and K. H. J. Buschow, J. Phys.: Condens. Matter, 1, No. 13: 2341 (1989). Crossref
  11. A. Szytula, B. Penc, L. Gondek, Acta Physica Polonica A, 111, No. 4: 475 (2007). Crossref
  12. K. H. J. Buschow, P. G. van Engen, and R. Jongebreur, J. Magn. Magn. Mat., 38: Iss. 1: 1 (1983). Crossref
  13. D. J. Singh and L. Nordstrom, Plane Waves, Pseudopotentials and LAPW Method (Boston: Kluwer Academic: 1994). Crossref
  14. J. P. Perdew, S. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett., 77: 3865 (1996). Crossref
  15. P. Blaha, K. Schwarz, G. K. H. Madsen, D. Kvasnicka, and J. Luitz, An Augmented Plane Wave  Local Orbitals Program for Calculating Crystal Properties (Wien: Techn. Universitat Wien: 2001).
  16. http://www.wien2k.at/reg_user/faq/.
  17. B. R. K. Nanda and I. Dasgupta, J. Phys.: Condens. Matter, 15, No. 43: 7307 (2003). Crossref
  18. R. A. de Groot, F. M. Mueller, P. G. van Engen, and K. H. J. Buschow, Phys. Rev. Lett., 50: 2024 (1983). Crossref
  19. D. Jung, H.-J. Koo, and M.-H. Whangbo, J. Mol. Structure (Theochem), 527, Iss. 1–3: 113 (2000). Crossref
  20. I. Galanakis and P. H. Dederichs, Lect. Notes Phys., 676 (2005).
  21. T. Jeong, R. Weht, and W. E. Pickett, arXiv:cond-mat/0505624v1 (2005).
  22. J. Kübler, A. R. William, and C. B. Sommers, Phys. Rev. B, 28: 1745 (1983). Crossref
  23. P. G. van Engen, K. H. J. Buschow, R. Jongebreur, and M. Erman, Appl. Phys. Lett., 42, Iss. 2: 202 (1983). Crossref
  24. H. Forster, G. B. Johnston, and D. A. Wheeler, J. Phys. Chem. Solids, 29, Iss. 5: 855 (1968). Crossref