Mn 取代 ScN 的稳定性与磁性的第一性原理研究
材料科学
2009-09-10 v1
摘要
我们提出了对半导体 ScN 和 Mn 取代 ScN 的自旋密度泛函理论 (DFT) 研究。使用全电子增广球面波方法 (ASW) 和广义梯度 GGA 泛函处理交换关联效应，研究了它们的结构和磁性。能带结构计算表明，ScN 是一种具有 0.54 eV 窄间接带隙 Γ-X 的半导体。总能量-体积计算表明，三元 Sc₀.₇₅Mn₀.₂₅N 氮化物在实验发现的面心四方-岩盐 (fct-岩盐) 结构中比立方岩盐结构更稳定。理论平衡态下的自旋极化结果表明，Sc₀.₇₅Mn₀.₂₅N 的基态是铁磁性的，Mn 原子具有高磁矩 (3.44 μ_B)，而 Sc 和 N 原子磁矩为零。讨论了 ScN 晶格中 Mn 取代的磁体积效应。报告了从位点/自旋投影态密度和化学键分析得到的单氮化物和三元合金的电子结构。为了深入了解 Mn 取代效应，将 Sc₀.₇₅Mn₀.₂₅N 的结构和磁性与 ScN 进行了比较讨论。
引用
@article{arxiv.0909.1676,
title = {Stability and magnetic properties of Mn-substituted ScN from first principles},
author = {Abdesalem Houari and Samir. F. Matar and Mohamed A. Belkhir},
journal= {arXiv preprint arXiv:0909.1676},
year = {2009}
}
备注
17 pages, 7 figures