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表现出完全补偿半金属性的过渡金属基半 Heusler 合金两种结构的比较

材料科学 2011-08-19 v1

摘要

我们寻找新的完全补偿半金属,其中仅有一个电子自旋通道导电,且不存在净磁矩。我们重点关注半 Heusler 合金,并研究了文献中发现的这些化合物 XMnZ 的不同晶体结构的物理结果,其中 X 为过渡金属元素(如 Cr、Mn 和 Fe),Z 为非金属元素(如 P、Sb 和 Si)。这些结构的区别在于全 Heusler 合金的 L21_1 结构中空位的位置不同。一种结构的空位位于 (1/4,3/4,1/4)a(1/4, 3/4, 1/4)a,另一种将空位置于 (0.0,0.0,1/2)a(0.0, 0.0, 1/2)a。预计第一种结构在 Mn 和 Z 原子之间具有更强的 d-p 杂化。另一种则表现出最近邻过渡金属元素之间强烈的 d-d 杂化。我们考虑了五种 XMnZ 化合物,以及先前研究过的处于第二种结构的 CrMnSb,作为参考。除了 CrMnSb 之外,只有另一种合金 MnMnSi 在两种结构中均表现出完全补偿半金属性质。这两种合金都遵循半 Heusler 合金的 Slater-Pauling 电子计数规则。基于它们的原子性质,我们讨论了 CrMnSb 和 MnMnSi 在两种结构中的差异。在寻找过渡金属基半 Heusler 合金中的完全补偿半金属时,我们建议使用该计数规则作为指导。

关键词

引用

@article{arxiv.1108.3651,
  title  = {Comparison of two structures for transition-metal-based half Heusler alloys exhibiting fully compensated half metallicity},
  author = {Michael Shaughnessy and C. Y. Fong and Lin H. Yang and Claudia Felser},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1108.3651},
  year   = {2011}
}

备注

9 figures, 7 pages