Розподіл атомів за кристалографічними позиціями у Гойслерових стопах $M$MnSb ($M$ = Co, Ni, Cu) та їх електронна будова

В. М. Уваров, М. В. Уваров

Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03680, МСП, Київ-142, Україна

Отримано: 02.02.2017. Завантажити: PDF

За допомогою зонних розрахунків у моделю FLAPW (full-potential linearized augmented-plane-waves) з’ясовано роль взаємних атомових заміщень у формуванні енергетичних, зарядових і спінових характеристик стопів $M$MnSb ($M$ = Co, Ni, Cu). Виявлено, що їхній основний стан (з найбільшим значенням когезійної енергії) реалізується в разі розташування атомів $М$ у кристалографічних позиціях з тетраедричним атомовим оточенням, а заміна їх Манґаном або Стибієм сприяє виникненню енергетично високозбуджених метастабільних фаз. Обмін атомами між позиціями, які формують підґратницю типу NaCl, не приводить до змін в енергетичних характеристиках і в електронній будові стопів. Стопи з Кобальтом і Ніклем в основному енергетичному стані є напівметалами (semimetals), тоді як з стопи з Купрумом і фази в метастабільному стані — металами. Для всіх стопів найбільший магнетний момент зосереджено на атомах Манґану.

Ключові слова: зонні розрахунки, Гойслерові стопи, електронна будова, магнетні моменти, поляризовані електронні стани, спінтроніка.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  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