Fe$_3$Si/GaAs 异质结构的第一性原理与核非弹性散射研究

O. Sikora; J. Kalt; M. Sternik; A. Ptok; P. T. Jochym; J. Łażewski; K. Parlinski; P. Piekarz; I. Sergueev; H. -C. Wille; J. Herfort; B. Jenichen; T. Baumbach; S. Stankov

doi:10.1103/PhysRevB.99.134303

Fe$_3$Si/GaAs 异质结构的第一性原理与核非弹性散射研究

材料科学 2025-01-28 v1 介观与纳米尺度物理

作者: O. Sikora , J. Kalt , M. Sternik , A. Ptok , P. T. Jochym , J. Łażewski , K. Parlinski , P. Piekarz , I. Sergueev , H. -C. Wille , J. Herfort , B. Jenichen , T. Baumbach , S. Stankov

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摘要

通过密度泛函理论与核非弹性散射测量，研究了 Fe $_3$ Si/GaAs(001) 界面的结构与动力学性质。通过计算形成能与声子色散曲线，分析了 Fe $_3$ Si/GaAs 多层膜四种不同原子构型的稳定性。考察了各构型间电荷密度、磁化强度与电子态密度的差异。我们的计算揭示，Fe 原子的磁矩倾向于沿 Fe $_3$ Si 晶胞的 [110] 方向排列于平行于界面的平面内。在某些构型中，界面层的自旋极化大于块体 Fe $_3$ Si。讨论了界面对元素分辨与层分辨声子态密度的影响。将厚度为三个单层的 Fe $_3$ Si 层所测得的 Fe 偏声子态密度与针对各界面原子构型所得理论结果进行比较，发现具有混合 Fe-Si 界面层的某一构型吻合最佳，其再现了 10 meV 以下声子态密度的反常增强。

关键词

Fe$_3$Si/GaAs 异质结构密度泛函理论核非弹性散射声子态密度界面磁性第一性原理计算

引用

@article{arxiv.1904.04122,
  title  = {Ab initio and nuclear inelastic scattering studies of Fe$_3$Si/GaAs heterostructures},
  author = {O. Sikora and J. Kalt and M. Sternik and A. Ptok and P. T. Jochym and J. Łażewski and K. Parlinski and P. Piekarz and I. Sergueev and H. -C. Wille and J. Herfort and B. Jenichen and T. Baumbach and S. Stankov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.04122},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 9 figures, 4 tables

Fe$_3$Si/GaAs 异质结构的第一性原理与核非弹性散射研究

摘要

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引用

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