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Fe掺杂CoCr$_{2}$O$_{4}$的结构、电子与磁性质:来自从头算计算的洞察

材料科学 2016-06-14 v1

摘要

CoCr2_2O4_4 因具有磁致伸缩、磁电效应等若干有趣性质而近期受到广泛关注。近期关于Fe替代CoCr2_2O4_4的实验观察到了多种新现象,例如伴随交换偏置发生且符号反转的磁补偿现象。理解这些现象有助于以有效方式控制这些材料的性质,从而增强其在多功能应用中的潜力。本文通过第一性原理密度泛函计算,研究了不同成分下Fe掺杂对CoCr2_{2}O4_{4}结构与磁性质改变的微观机理,以及Fe在不同子晶格上的替代。我们详细分析了Fe替代对晶体场与交换劈裂、磁矩及原子间交换参数的影响。还观察到,随着Fe杂质浓度的增加,系统倾向于形成实验中观察到的“反尖晶石”结构。这种倾向对于理解该系统至关重要,因为它会导致与不同对称性位点相关的磁交换相互作用发生改变,最终反过来影响磁结构与多铁性。

关键词

引用

@article{arxiv.1606.03849,
  title  = {Structural, electronic and magnetic properties of Fe doped CoCr$_{2}$O$_{4}$: insights from ab initio calculations},
  author = {Debashish Das and Shreemoyee Ganguly and Biplab Sanyal and Subhradip Ghosh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1606.03849},
  year   = {2016}
}

备注

8 pages, 9 figures