نویسندگان

گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد

چکیده

خواص ساختاری و الکترونی پروسکایت‌های دوگانه(Sr2BWO6 (B = Co, Ni, Cu در سه نظم غیرمغناطیسی، فرومغناطیس و پادفرومغناطیس، با استفاده از نظریه تابعی چگالی، در تقریب‌های شیب تعمیم یافته (GGA) و تصحیح همبستگی قوی (GGA+U) مورد مطالعه قرار گرفت. با از بین رفتن نظم پادفرومغناطیس و گذار به فاز غیرمغناطیسی در ساختار تتراگونال Sr2CoWO6، یک گذار الکترونی از حالت نیم‌فلز به فلز و در دو ساختار تتراگونالSr2NiWO6 وSr2CuWO6از عایق به فلز صورت می‌گیرد. علاوه بر این درSr2CoWO6گذار الکترونی دیگری تحت تأثیر چرخش هشت‌وجهی کبالت و احتمالاً در اثر تغییرات برهم‌کنش‌های مغناطیسی ناشی از آن، از حالت فلز به نیم‌فلز رخ می‌دهد. به لحاظ ساختاری، با حذف برهم‌کنش‌های مغناطیسی پارامترهای شبکه درSr2CoWO6 و Sr2NiWO6 کوچک‌تر می‌شوند، اما پارامترهای شبکهSr2CuWO6 به دلیل غلبه انحراف یان- تلر، با از بین رفتن نظم مغناطیسی بزرگ‌تر می‌شوند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of effect of magnetic ordering on structural and electronic properties of double perovskites Sr2BWO6 (B = Co, Ni, Cu) using ab initio method

نویسندگان [English]

  • T S Hashemifar
  • A Mokhtari

چکیده [English]

Structural and electronic properties of double perovskites Sr2BWO6 (B = Co, Ni, Cu)  were studied  for each of three magnetic configurations nonmagnetic, ferromagnetic, and antiferromagnetic by using density functional theory in generalized gradient approximations (GGA) and strong correlation correction (GGA + U). Due to magnetic transition from antiferromagnetic to nonmagnetic phase, an electron transition occurred from semiconductor to metal in the tetragonal structure of Sr2CoWO6, and from insulator to metal in the two tetragonal structures of Sr2NiWO6 and Sr2CuWO6. Furthermore, in Sr2CoWO6, another electron transition occurred from metal to half-metal, due to the octahedral rotation of cobalt and possibly because of changes in the magnetic interactions resulting from it. Structurally, the lattice parameters of Sr2CoWO6 and Sr2NiWO6 were decreased by eliminating magnetic interactions. But, the lattice parameters of Sr2CuWO6 was increased with loss of magnetic order, due to the dominance of Jahn-Teller deviation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • double perovskite
  • Density Function Theory
  • strong correlation correction
  • magnetic interaction
  • half-metal

1. W Choe, V K Pecharsky, A O Pecharsky, K A Gschneidner Jr., V G Young Jr, and G J Miller, Phys. Rev. Lett. 84 (2000) 4617. 2. Y P Liu, H R Fuh, and Y K Wang, Comput. Mater. Sci. 92 (2014) 63. 3. M Bonilla, D A Land‎í‎nez Té‎llez, J Arbey Rodríguez, J Albino Aguiar, and J Roa-Rojas, J. Magn. Magn. Mater. 320 (2008) e397. 4. A Prasatkhetragarn, S Kaowphong, and R Yimnirun, ‎Appl. ‎Phys. ‎A 107 ‎(2012) 117.‎ 5. ‎S Vasala, H Saadaoui, E Morenzoni, O Chmaissem, T Sh Chan, J M Chen, Y Y Hsu, H Yamauchi, and M Karppinen, Phys. Rev. B 89 (2014) 134419.‎ 6. E J Fresia, L Katz, and R Ward, J. Am. Chem. Soc. 81 (1959) 4783. 7. G Blasse, J. Inorg. Nucl. Chem. 27 (1965) 993. 8. S Vasala, J G Cheng, H Yamauchi, J B Goodenough, and M Karppinen‎, Chem. Mater. 24 ‎(2012) 2764. 9. T S Hashemifar, A Mokhtari, and V Soleimanian, J. Supercond. Nov. Magn. 30 (2016) 497. 11. P Giannozzi et al., J. Phys. Condens. Matter. 21 (2009) 395502. 12. A R Faghihi and S Jalali Asadabadi, Iran. J. Phys. Res. 8, 3 (2008) 143. 13. M E Arroyo-de Dompablo, A Morales-Garc‎í‎a, and M Taravillo, J. Chem. Phys. 135 (2011) 54503. 14. S ‎Blundell, “Magnetism ‎in ‎Condensed ‎Matter”, ‎‎Oxford Unviersity press, ‎New‎York (2001). 15. S Vasala and M Karppinen, Prog. Solid State Chem. 4 (2015) 1. 16. M Gateshki, J M Igartua, and E Herná‎ndez-Bocanegra, J. Phys. Condens. Matter. 15 (2003) 6199. 17. T K Mandal and J Gopalakrishnan, Chem. Mater. 17 (2005) 2310. 18. M W Lufaso, W R Gemmill, S J Mugavero, Y Lee, T Vogt, and H C zur Loye, J. Solid State Chem. 179 (2006) 3556. 19. H C Walker, O Mustonen, S Vasala, D J Voneshen, M D Le, D T Adroja, and M Karppinen, Phys. Rev. B 94 (2016)‌‎ 064411. 20. C A L‎ó‎pez, M C Viola, J C Pedregosa, R E Carbonio, R D Sánchez, and M T Fernández-D‎í‎az, J. Solid State Chem. 181 (2008) 3095. 21. M C Viola, M J Martínez-Lope, J A Alonso, J L Martínez, J M De Paoli, S Pagola, J C Pedregosa, M T Fernández-Díaz, and R E Carbonio, Chem. Mater. 15 (2003)‎ 1655.

تحت نظارت وف بومی