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://ogarev-online.ru/0033-8494/article/view/138184
DOI: https://doi.org/10.31857/S0033849423040010
EDN: https://elibrary.ru/PEIKBI
ID: 138184

Цитировать

Полный текст

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.