室温以上半Heusler半金属的第一性原理预测
材料科学
2018-12-13 v1
摘要
半金属性(HM)为设计自旋电子学应用提供了巨大潜力，然而仅有少数磁性材料在单一自旋通道中呈现金属性。此外，大多数HM系统在远低于环境温度下便发生磁无序，进一步阻碍了基于自旋的电子器件的发展。在此，我们使用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法，研究了 种 半Heusler(HH)合金( Li, Na, K, Rb, Cs; V,Nb, Ta; Si, Ge, Sn, S, Se, Te)的电子、磁、结构、混合和振动性质。我们揭示了共计 种新的铁磁性、振动稳定且具HM性的HH化合物，其半导体带隙范围为 - eV，HM带隙为 - eV。通过对拟合至DFT能量的自旋海森堡模型进行蒙特卡洛模拟，我们估算了每种HM化合物的居里温度 。我们发现 种HH HM在室温及以上保持磁有序，即 K，总磁矩为 和 。基于零温混合能的进一步材料筛选使我们得出 种总体有前景的室温及以上铁磁性HH HM：NaVSi、RbVTe、CsVS、CsVSe和RbNbTe。我们还预测了 种在环境条件下为半导体且磁有序的铁磁材料：LiVSi和LiVGe。
引用
@article{arxiv.1812.04813,
title = {First-principles prediction of half-Heusler half-metals above room temperature},
author = {Muhammad Atif Sattar and S. Aftab Ahmad and Fayyaz Hussain and Claudio Cazorla},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.04813},
year = {2018}
}