Тверді розчини Гойслерових стопів (Pd$_{1-x}Me_{x})_{2}$MnSn ($Me$ = Co, Ni, $x$ = 0.0–1.0): енергетичні, зарядові та магнетні характеристики

В. М. Уваров, М. В. Уваров, Ю. В. Кудрявцев, Е. М. Руденко, І. М. Макєєва

Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримано: 20.12.2023; остаточний варіант - 10.01.2024. Завантажити: PDF

За допомогою зонних розрахунків у моделю FLAPW (the full-potential linearized augmented-plane-wave) одержано інформацію про енергетичні, зарядові та спінові характеристики стопів Pd$_{1-x}Me_{x}$MnSn ($Me$ = Co, Ni, $x$ = 0,0–1,0). Встановлено, що зі зростанням концентрації атомів Кобальту або Ніклю збільшується міжатомна густина електронів у стопах. Це забезпечує супровідне зменшення параметрів їхніх кристалічних ґратниць і підвищення енергій зв’язку атомів. Кількість електронів $Q$ в атомових Pd-, Mn- і Sn-сферах у стопах з Кобальтом перевищує відповідні значення для фаз з Ніклем, а залежності $Q$ виявляють систематичну тенденцію до збільшення зі зростанням концентрацій атомів заміщення. Виявлена поляризація валентних електронів приводить до появи магнетних моментів на атомах стопів. Магнетні моменти атомів металів феромагнетно упорядковані, а їхня величина залежить від типу та концентрації атомів заміщення.

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

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v46/i02/0097.html

PACS: 61.50.Lt, 71.15.Ap, 71.15.Nc, 71.20.-b, 75.10.Lp, 75.50.Cc, 85.75.-d


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. F. Heusler, Verh. Dtsch. Phys. Ges., 5: 219 (1903).
  2. D. F. Oxley, R. S. Tebble, and F. C. Williams, J. Appl. Phys., 34: 1362 (1963). Crossref
  3. P. J. Webster, Contemp. Phys., 10: 559 (1969). Crossref
  4. F. A. Hames and J. Crangle, J. Appl. Phys., 42: 1336 (1971). Crossref
  5. G. E. Bacon and J. S. Plant, J. Phys. F: Metal Phys., 1: 524 (1971). Crossref
  6. C. C. M. Campbell, J. Phys. F: Metal Phys., 5: 1931 (1975). Crossref
  7. P. J. Webster, K. R. A. Ziebeck, S. L. Town, and M. S. Peak, Phil. Mag. B, 49: 295(1984). Crossref
  8. K. R. A. Ziebeck and P. J. Webster, J. Phys. F: Metal Phys., 5: 1756 (1984). Crossref
  9. T. Graf, C. Felser, and S. S. P. Parkin, Progress in Solid State Chem., No. 39: 1 (2011). Crossref
  10. I. Galanakis, P. H. Dederichs, and N. Papanikolaou, arXiv:cond-mat/0203534v3 (2002).
  11. C. Felser, G. H. Fecher, and B. Balke, Angew. Chem. Int. Ed., No. 46: 668 (2007). Crossref
  12. I. Galanakis and P. H. Dederichs, Lect. Notes Phys., 676: 1 (2005). Crossref
  13. J. Kubler, A. R. Williams, and C. B. Sommers, Phys. Rev. B, 28, No. 4: 1745 (1983). Crossref
  14. S. Plogmann, T. Schlatholter, J. Braun, M. Neumann, Yu. M. Yarmoshenko, M. V. Yablonskikh, E. I. Shreder, E. Z. Kurmaev, A. Wrona, and A. Ślebarski, Phys. Rev. B, 60, No. 9: 6428 (1999). Crossref
  15. Y. Kurtulus, M. Gilleben, and R. Dronskowski, J. Comput. Chem., 27: 90 (2006). Crossref
  16. F. Aguilera-Granja, R. H. Aguilera-del-Toro, and J. L. Moran-Lopez, Mater. Research Express, 6, No. 10: 1 (2019). Crossref
  17. Fizika Tverdogo Tela: Ehntsiklopedicheskiy Slovar’ [Solid State Physics: Encyclopaedic Dictionary] (Kiev: Naukova Dumka: 1998) (in Russian).
  18. A. A. Povzner, A. G. Volkov, and A. N. Filanovich, Fizika Tverdogo Tela, 52, No. 10: 1879 (2010) (in Russian). Crossref
  19. P. P. J. van Engelen, D. B. de Mooij, J. H. Wijngaard, and K. H. J. Buschow, J. Magn. Magn. Mater., 130: 247 (1994). Crossref
  20. H. Masumoto and K. Watanabe, Trans. JIM, 17: 588 (1976). Crossref
  21. V. N. Uvarov, N. V. Uvarov, V. V. Zagorodnii, and A. S. Kruk, Ukr. J. Phys., 67, No. 5: 327 (2022). Crossref
  22. V. M. Uvarov and M. V. Uvarov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 44, No. 8: 975 (2022). Crossref
  23. V. M. Uvarov, M. V. Uvarov, and M. V. Nemoskalenko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 45, No. 4: 443 (2023). Crossref
  24. P. Blaha, K. Schwarz, G. K. Madsen, D. Kvasnicka, J. Luitz, R. Laskowsk, F. Tran, and L. D. Marks, WIEN2k, An Augmented Plane Wave  Local Orbitals Program for Calculating Crystal Properties (Wien: Techn. Universität: 2001).
  25. E. Uhl, Solid State Communications, 53, No. 4: 395 (1985). Crossref
  26. D. Singh, Plane Waves, Psedopotentials and LAPW Method (Kluwer Academic: 1994). Crossref
  27. J. P. Perdew, S. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett., 77: 3865 (1996). Crossref
  28. http://www.wien2k.at/reg_user/faq
  29. Ch. Kittel, Einfuhrung in die Festkorperphysik (Munchen: Oldenbourg Verlag: 1983), p. 92.
  30. L. Schimka, J. Harl, and G. Kresse, J. Chem. Phys., 134: 024116 (2011). Crossref
  31. J. N. Murrell, S. F. A. Kettle, and J. M. Tedder, Teoriya Valentnosti [Valence Theory] (Moskva: Mir: 1968) (Russian translation).
  32. P. J. Webster, J. Phys. Chem. Solids, 32: 1221 (1971). Crossref