Электронная структура и магнитные свойства сплавов FeRhSn1 – xZx (Z = Ge, Si, Sb): исследование из первых принципов
- Авторы: Павлухина О.О.1, Соколовский В.В.1, Бучельников В.Д.1
-
Учреждения:
- Челябинский Государственный Университет
- Выпуск: Том 124, № 11 (2023)
- Страницы: 1102-1107
- Раздел: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА
- URL: https://journals.rcsi.science/0015-3230/article/view/232711
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323023601149
- EDN: https://elibrary.ru/FTMYER
- ID: 232711
Цитировать
Аннотация
Магнитные свойства и электронная структура сплавов FeRhSn1 − xZx (x = 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1) исследованы первопринципными методами с использованием программного пакета VASP. Показано, что для всех сплавов энергетически выгодна γ-фаза, кроме сплава FeRhSi, для которого равновесной является β-фаза. Показано, что добавление четвертого элемента в трехкомпонентный сплав приводит к изменению положения валентной зоны и зоны проводимости относительно уровня Ферми, что позволяет получить новые четырехкомпонентные сплавы, обладающие стопроцентной спиновой поляризаций. Показано, что сплавы FeRhSn1 − xGex (x = 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1), FeRhSn1 − xSix (x = 0, 0.25, 0.5, 0.75) и FeRhSn1 − xSbx (x = 0, 0.25) являются полуметаллическими ферромагнетиками.
Об авторах
О. О. Павлухина
Челябинский Государственный Университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: pavluhinaoo@mail.ru
Россия, 454001, Челябинск, ул. Братьев Кашириных, 129
В. В. Соколовский
Челябинский Государственный Университет
Email: pavluhinaoo@mail.ru
Россия, 454001, Челябинск, ул. Братьев Кашириных, 129
В. Д. Бучельников
Челябинский Государственный Университет
Email: pavluhinaoo@mail.ru
Россия, 454001, Челябинск, ул. Братьев Кашириных, 129
Список литературы
- Sakurada S., Shutoh N. Effect of Ti substitution on the thermoelectric properties of (Zr,Hf)NiSn half-Heusler compounds // Appl. Phys. Lett. 2005. V. 86. P. 082105 (3).
- Kimura Y., Tamura Y., Kita T. Thermoelectric properties of directionally solidified half – Heusler compounds NbCoSn alloys // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. P. 012105 (3).
- Winterlik J., Fecher G.H., Thomas A., Felser C. Superconductivity in palladium based Heusler compounds // Phys. Rev. B. 2009. V. 79. P. 064508 (9).
- Ma J., Hegde V.I., Munira K., Xie Y., Keshavarz S., Mildebrath D.T., Wolverton C., Ghosh A.W., Butler W.H. Computational investigation of half-Heusler compounds for spintronics applications // Phys. Rev. B. 2017. V. 95. P. 024411 (25).
- Meenakshi R., Srinivasan R.A.S., Amudhavalli A., Rajeswarapalanichamy R., Iyakutti K. Electronic structure, magnetic, optical and transport properties of half-Heusler alloys RhFeZ (Z = P, As, Sb, Sn, Si, Ge, Ga, In, Al) – a DFT study // Phase Trans. 2021. V. 94. P. 415–435.
- De Groot R.A., Mueller F.M., van Engen P.G., Buschow K.H.J. New Class of Materials: Half-Metallic Ferromagnets // Phys. Rev. Lett. 1983. V. 50. P. 2024–2027.
- Ahmad R., Mehmood N.A. Density functional theory investigations of half-Heusler compounds RhVZ (Z = P, As, Sb) // J. Supercond. Nov. Magn. 2017. V. 3. P. 1577–1586.
- Muhammad I., Zhang J.-M., Alia A., Rehman M.U., Muhammad S. Structural, mechanical, thermal, magnetic, and electronic properties of the RhMnSb half-Heusler alloy under pressure // Mater. Chem. Phys. 2020.V. 251. P. 123110 (9).
- Pavlukhina O.O., Sokolovskiy V.V., Buchelnikov V.D. Segregation tendency and properties of FeRh1 – xPtx alloys // JMMM. 2022. V. 556. P. 169403 (5).
- Pavlukhina O.O., Sokolovskiy V.V., Buchelnikov V.D., Zagrebin M.A. Investigation of electronic, magnetic and structural properties of the Fe1 − xMnxRh // JMMM. 2019. V. 476. P. 325–328.
- Pavlukhina O.O., Sokolovskiy V.V., Zagrebin M.A., Buchelnikov V.D. Modeling of the structural and magnetic properties of Fe−Rh−Z (Z= Mn, Pt) alloys by first principles methods // JMMM. 2019. V. 470. P. 69–72.
- Bennani M.A., Aziz Z., Terkhi S., Elandaloussi E.H., Bouadjemi B., Chenine D., Benidris M., Youb O., Bentata S. Structural, electronic, magnetic, elastic, thermodynamic, and thermoelectric properties of the half-Heusler RhFeX (with X = Ge, Sn) compounds // J. Supercond. Nov. Magn. 2021. V. 34. P. 211–225.
- Zhanga Y., Xub X. Machine learning modeling of lattice constants for half-Heusler alloys // AIP Advances. 2020. V. 10. P. 045121.
- Kresse G., Furthmuller J. Efficient iterative schemes for ab initio total-energy calculations using a plane-wave basis set // Phys. Rev. B. 1996. V. 54. P. 11 169–11 186.
- Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. Generalized Gradient Approximation Made Simple // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77. P. 3865–3868.