亚铁磁半金属Mn₄Al₁₁化合物中掺杂诱导的磁性和电子相变
材料科学
2025-07-08 v1
摘要
自旋电子学和半导体应用的未来需要具有定制电子和磁学性质的材料。本研究使用密度泛函理论研究了半金属化合物MnAl在单轴应变下及其Ge取代衍生物中的电子结构。应变分析表明，尽管半金属带隙在超过-2%的应变下坍塌，但亚铁磁特性保持稳定。在MnAl中六个不等价的Al位点进行Ge取代导致了不同程度的金属性和磁学性质。在Al位点的取代诱导了金属-绝缘体转变，产生了的间接半导体带隙。成键和杂化分析揭示，由于Ge取代导致的局域Mn-Al相互作用显著改变了局域电子结构，引起了电子和磁学相变。这项工作突出了替代掺杂在调控无机固体中半金属性和磁学性质方面的有效性，从而能够为未来技术应用设计材料。
引用
@article{arxiv.2507.05206,
title = {Doping Induced Magnetic and Electronic phase Transition in Ferrimagnetic Half-metallic Mn$_{4}$Al$_{11}$ Compound},
author = {Sujoy Datta and Prashant Singh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.05206},
year = {2025}
}