体相 TiN 中由层间距增大激活的层状磁性
介观与纳米尺度物理
2020-01-01 v1
摘要
采用第一性原理方法,探究了因层间距由平衡值增大而产生的单轴膨胀 TiN 体相的新奇性质。我们揭示了从 TiN 体相到其单层的非磁性-磁性转变。我们还研究了若干 TiN 原子层的电子结构与磁性结构。我们发现双层与三层如同 TiN 体相一样,是非磁性贫金属。另一方面,发现单层 TiN 在其 Ti 原子上携带磁矩,并可能为半导体。导致 Ti 上磁性的未配对电子主要位于垂直于层的轨道中,我们发现当层被轻微分离时该电子被释放从而产生磁性。我们发现单层上可能存在两种不同的反铁磁态以及一种铁磁态,其中某一反铁磁态能量最低。计算得此类单层中 Ti 原子间的最近邻与次近邻位交换耦合均为反铁磁性。我们还通过寻找主要成键轨道,分析了单层与双层 TiN 的成键性质。
引用
@article{arxiv.1808.09085,
title = {Activated Layered Magnetism from Bulk TiN},
author = {Chiung-Yuan Lin and Szu-Wen Yang and Keng-Liang Ou and Barbara A. Jones},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.09085},
year = {2020}
}
备注
17 pages, 8 figures, 2 tables