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人工晶体学报2024年第08期:休斯勒合金Mn_2LiGe块体和(001)表面的电子结构和磁性质

来源:期刊VIP网 时间:


作者:孙亮;张钰;王群;

单位:江苏师范大学物理与电子工程学院;江苏师范大学敬文书院;

摘要:基于密度泛函理论的第一性原理计算,本文研究了休斯勒合金Mn_2LiGe块体及其(001)表面的电子结构和磁性质。对于Mn_2LiGe块体,其基态结构是具有反铁磁排布且空间群为■的反Heusler合金,晶格常数为5.87?。自旋向下通道费米面附近具有一个宽度为1.1 eV的直接带隙。晶格常数在5.55~6.33?时,Mn_2LiGe块体均具有半金属性和稳定的磁性。此外,本文构建了6种不同的表面结构,表面第一层原子经历了不同的位移,增加了表面粗糙度。由于表面效应,表面原子磁性与块体中相比亦有所不同。Mn~AMn~A和Mn~BMn~B表面结构具有最高的磁矩值,而LiLi和GeGe表面结构的磁矩最低。电子结构计算表明,块体中存在的半金属带隙在6种表面结构中均被破坏,自旋极化率受到不同程度的削弱。只有LiLi表面结构保持高达99.9%的表面自旋极化率,因此该表面在自旋电子学器件中具有良好的应用前景。

关键词:第一性原理;;休斯勒合金;;表面;;电子结构;;磁性质;;自旋极化率

基金资助:大学生创新创业训练计划(XSJCX14169)