铁氮化物 $\zeta$-Fe$_2$N 中竞争的铁磁与反铁磁相互作用
材料科学
2017-06-20 v1
摘要
本文基于自旋极化第一性原理电子结构计算并结合已发表数据的综述，讨论了铁氮化物 相即 -FeN 的磁性状态。我们的第一性原理研究结果表明，-FeN 的基态为铁磁 (FM)，Fe 位点磁矩为 1.528 。铁磁基态比反铁磁 (AFM) 态低 8.44 meV，比非磁 (NM) 态低 191 meV 每个公式单元。鉴于有报道称 -FeN 在 10 K 以下发生反铁磁转变，而其他报道未观测到高达 4.2 K 的任何磁性转变，这些结果具有重要意义。我们认为 10 K 以下反铁磁转变的实验结果并无定论，并提出存在由氮原子介导的 Fe 位点之间竞争的铁磁与反铁磁超交换相互作用，这符合 Goodenough-Kanamori-Anderson 规则。我们发现反铁磁耦合的 Fe 位点少于铁磁耦合的 Fe 位点，从而导致稳定的铁磁基态。结果的 Stoner 分析也支持我们关于铁磁基态的主张。
引用
@article{arxiv.1706.05879,
title = {Competing Ferromagnetic and Anti-Ferromagnetic interactions in Iron Nitride $\zeta$-Fe$_2$N},
author = {K. Sandeep Rao and H. G. Salunke},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.05879},
year = {2017}
}
备注
10 pages, 7 figures, 3 tables