四元 Heusler 化合物中自旋无隙半导体的高通量筛选
材料科学
2019-03-06 v1
摘要
基于高通量密度泛函理论计算，我们对四元 Heusler 合金 XX'YZ（X、X' 和 Y 为无 Tc 的过渡金属元素，Z 为 B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、P、As、Sb 和 Bi 之一）中的自旋无隙半导体（SGSs）进行了系统筛选。遵循经验规则，我们聚焦于具有 21、26 或 28 个价电子的化合物，共得到 12,000 种可能的化学组成。在系统评估热力学、力学和动力学稳定性后，我们成功确定了 70 种稳定 SGSs，并通过具有恰当磁基态的显式电子结构计算予以确认。结果表明，基于费米能附近能带自旋特征所定义的全部四类 SGSs 均可实现，且 II 型 SGSs 展现出可用于自旋电子学应用的有前景的输运性质。我们研究了自旋轨道耦合效应，其导致了大的各向异性磁电阻和反常 Nernst 效应。
引用
@article{arxiv.1808.02684,
title = {High throughput screening for spin-gapless semiconductors in quaternary Heusler compounds},
author = {Qiang Gao and Ingo Opahle and Hongbin Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.02684},
year = {2019}
}
备注
12 pages, 5 figures