CrTe 中半金属铁磁性的第一性原理理论研究
材料科学
2015-03-17 v1 其他凝聚态物理
摘要
利用全势线性缀加平面波方法 (FP-LAPW) 和密度泛函理论，我们对硫族化合物 CrTe 在三种竞争结构中的电子、磁性和内聚性质进行了系统研究：岩盐 (RS)、闪锌矿 (ZB) 和 NiAs 型 (NA) 六方结构。尽管基态是 NA 结构，但 RS 和 ZB 结构很有趣，因为这些基于面心立方的结构可能生长在许多半导体衬底上，并在晶格参数的某些临界值以上表现出半金属相。我们发现 NA 结构在其平衡体积下不是半金属的，而 ZB 和 RS 结构都是。RS 结构比 ZB 结构更稳定，其能量低 0.25 eV/原子。在确认了 ZB 结构中半金属相的先前结果的同时，我们提供了迄今未报道的关于半金属 RS 相的结果，该相在少数自旋通道中具有带隙，且每个化学式单位的磁矩为 4.0 μB。对铁磁 (FM)、非磁 (NM) 和反铁磁 (AFM) 构型总能量的比较表明，对于所有三种结构中的 CrTe，最低能量构型都是 FM。FP-LAPW 计算得到了使用局域密度近似 (LDA) 和 LDA+U 方法的线性丸盒轨道 (LMTO) 计算的补充。通过线性响应方法计算了 ZB 和 RS CrTe 中的交换相互作用和居里温度，并在宽泛的晶格参数范围内进行了比较。计算得到的 RS 相的居里温度始终高于 ZB 相。
引用
@article{arxiv.1005.2554,
title = {First principles theoretical studies of half-metallic ferromagnetism in CrTe},
author = {Y. Liu and S. K. Bose and J. Kudrnovský},
journal= {arXiv preprint arXiv:1005.2554},
year = {2015}
}
备注
11 pages, 14 figures