镓铁氧体磁性与磁结构耦合的第一性原理研究
材料科学
2012-04-16 v1
摘要
我们报道了利用密度泛函理论的局域自旋密度近似（LSDA+U）对多铁性镓铁氧体（GFO）的磁性、位置无序和磁结构耦合进行的第一性原理研究。对基态 A 型反铁磁结构的计算预测了与实验一致的磁矩，而考虑自旋轨道耦合后得出了约 0.025 玻尔磁子/Fe 位的净轨道磁矩，这也与实验十分吻合。我们发现，尽管位置无序在基态下不是自发的，但在无序状态下 Fe2 和 Ga2 位之间的互换是最有利的。结果表明，GFO 中的亚铁磁性归因于 Ga-Fe 位置无序，使得 Ga1 和 Ga2 位的 Fe 自旋反铁磁排列，同时保持 Ga1 位的 Fe 自旋与 Fe1 位的 Fe 自旋之间，以及 Ga2 位的 Fe 自旋与 Fe2 位的 Fe 自旋之间的铁磁耦合。自旋构型对结构畸变的影响清楚地表明了 GFO 中存在磁结构耦合。
引用
@article{arxiv.1108.2773,
title = {First Principle Study of Magnetism and Magneto-structural Coupling in Gallium Ferrite},
author = {Amritendu Roy and Rajendra Prasad and Sushil Auluck and Ashish Garg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1108.2773},
year = {2012}
}
备注
15 pagesm 3 tables and 4 figures