نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
دانشکده فیزیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد
چکیده
آلیاژهای هاسلر به دلیل ساختار الکترونی منحصر به فردی که دارند مورد توجه زیادی قرار گرفته‌اند. بیشتر تحقیقات انجام شده بر روی آلیاژهای هاسلر تا به امروز شامل ساختارهایی است که حاوی عناصر واسطه هستند. اخیراً ترکیبات چهارتایی هاسلر بدون حضور فلزات واسطه توجه محققان را هم از دیدگاه تجربی و هم نظری به خود جلب کردهاست. ما ازروش ابتدا به ساکن، برای بررسی خواص ساختاری، الکترونی و مغناطیسی ترکیبات هاسلر چهارتایی KYBX(Y=Ca or Sr , X=S or Se) استفاده کرده‌ایم. نتایج محاسبات ما نشان داد که این ترکیبها فرومغناطیس هستند. بعد از بررسی چینش‌های مختلف اتمها در این ترکیبات مشخص شد که چینش خاصی از اتمها در ساختار (نوع 1)، پایدارترین پیکربندی است. خواص الکترونی این آلیاژها نشان می‌دهد که گشتاور مغناطیسی μB 2 و نیمه‌فلزات مغناطیسی با قطبش اسپین 100%در سطح فرمی دارند. خاصیت نیمه‌فلزی آنها عمدتاً از اوربیتال‌های p اتم‌های B ناشی می‌شود. نتایج کلی حاکی از آن است که این ترکیبات برای کاربردهای اسپینترونیک مناسب هستند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
The magnetic and half-metallic properties of the d0-quaternary Heusler alloys KYBX(Y=Ca or Sr, X=S or Se) in ab-initio approach
نویسندگان [English]
- maryam eliasi
- Ali Mokhtari
Department of Physics, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
چکیده [English]
Heusler alloys have attracted much attention due to their unique electronic structure. Most of the research on the Heusler compounds to date, has involved structures that contain transition elements. Recently, quaternary Heusler compounds without the presence of transition metals have attracted attention both from an experimental and a theoretical point of view. We have applied the first-principle method to investigate the structural, electronic, and magnetic properties of the KYBX(Y=Ca or Sr, X=S or Se) quaternary Heusler compounds. The results of our calculations showed that these compounds are ferromagnetic. After examining the different arrangements of atoms in these compounds, it has been determined that the type I of these structures is the most stable configuration. The electronic properties of these alloys indicate that they have a magnetic moment of 2 μB and are magnetic semi-metals with 100% spin polarization at the Fermi level. Their semi-metallic property primarily originates from the p orbitals of B atoms. These compounds are suitable for spintronic applications.
کلیدواژه‌ها [English]
- quaternary Heusler compounds
- density functional theory
- structural properties
- electronic properties
- K Seema and R Kuma, Magn. Magn. Mater. 377 (2015) 70.
- V Alijani, et al., Rev. B 83 (2011) 184428.
- L Bainsla, and K G Suresh, Phys. Rev. 3 (2016) 031101.
- N P Butch, et al., Paglione Phys. Rev. B 84 (2011) 220504.
- O Heusler, Phys. 411 (1934) 15.
- J Du, et al., Superlattices Microstruct 105 (2017) 39.
- M Rostami, et al., Mater Chem. Phys. 248 (2020) 122923.
- J Du, et al., Magn. Magn. Mater. 428 (2017) 250.
- D M Hoat, et al., J. Mol. Graph. Model. 100 (2020) 107642.
- A Bouabça, et al., Magn. Magn. Mater. 419 (2016) 210.
- M Moradi, M Rostami, and M. Afshari, Mater. Sci. 69 (2013) 278.
- N Karimian and F Ahmadian, Solid State Comm. 223 (2015) 60.
- P Giannozzi, et al., Phys. Condens. Matter. 29 (2017) 465901.
- P Giannozzi, et al., Chem. Phys. 152 (2020) 154105.
- P Hohenberg, and W. Kohn, J. Phys. Rev. 136 (1964) 864.
- W Kohn, and L Sham, Phys. Rev. 140 (1965) 1133.
- B Walker and R Gebauer, Chem. Phys. 127 (2007) 164106.
- J P Perdew K Burke, and M Ernzerhof, Rev. Lett. 77 (1996) 3865.
- H J Monkhorst, and J D Pack, Rev. B 13 (1976) 5188.
- F D Murnaghan, Natl. Acad.Sci. U.S.A. 30 (1944) 244.
- A Mokhtari, J. Phys. Condens. Matter. 20 (2008) 135224.
)