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手性反铁磁反钙钛矿 Mn$_3$NiN 中的阴离子镍与氮效应

材料科学 2023-06-14 v1

摘要

具有手性非共线反铁磁序的磁性反钙钛矿已展现出从负热膨胀到反常霍尔效应的显著性质。然而,与氧化态及八面体中心位点效应相关的电子结构的细节仍很匮乏。在此,我们展示一项基于密度泛函理论(DFT)框架内第一性原理计算的理论研究,涉及与氮位点效应对结构、电子、磁性和拓扑自由度的电子细节。由此,我们表明氮空位增大了反常霍尔电导率的值并保留了手性 Γ4g\Gamma_{4g} 反铁磁序。此外,基于 Bader 电荷与电子结构分析,我们揭示了 Ni 与 Mn 位点分别呈负与正氧化态。后者与满足反钙钛矿中电荷中性的预期 A3α+BβXδA_3^{\alpha+}B^{\beta-}X^{\delta-} 氧化态一致,但对过渡金属而言罕见。最后,我们将关于氧化态的发现外推至若干 Mn3B_3BN 化合物,表明反钙钛矿结构是遇见位于角上 BB 位金属中负氧化态的理想平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.04242,
  title  = {Anionic nickel and nitrogen effects in the chiral antiferromagnetic antiperovskite Mn$_3$NiN},
  author = {E. Triana-Ramírez and W. Ibarra-Hernandez and A. C. Garcia-Castro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.04242},
  year   = {2023}
}