5d过渡金属原子掺杂六方氮化铝单层的磁性及自旋轨道耦合效应:可能存在的二维长程磁有序

发布时间：2017-12-07 10:35

  本文关键词：5d过渡金属原子掺杂六方氮化铝单层的磁性及自旋轨道耦合效应:可能存在的二维长程磁有序

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【摘要】：采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了5d过渡金属原子(Hf,Ta,W,Re,Os,Ir,Pt,Au和Hg)取代六方氮化铝单层中的Al原子的几何结构、电子结构、磁性性质、铁磁态与反铁磁态能量差(EFM-EAFM)以及自旋轨道耦合效应导致的磁各向异性.研究发现Hg掺杂的体系中,5d金属原子和最邻近的N原子的键长最大,平均值为2.093?,之后依次是Au,Hf,Pt,Ta和Ir.态密度结果显示掺杂体系的禁带中出现明显的杂质能级,给出了掺杂体系的总磁矩以及自旋密度的分布.对于EFM-EAFM,Hf,Re,Pt和Au四种原子的掺杂在4×8超胞中到达最大值,分别为-187.2563,286.2320,-48.0637和-61.7889 meV.磁各向异性结果中,Re掺杂的磁各向异性最大,达到11.622 meV.结合以上结果,我们预测5d过渡金属原子掺杂六方氮化铝单层可能存在二维长程磁有序.
【作者单位】： 南开大学电子信息与光学工程学院;
【基金】：天津市自然科学基金(批准号:13JCQNJC00500)资助的课题~~
【分类号】：O469
【正文快照】： 5d过渡金属原子具有很强的自旋轨道耦合效1引言应[17-19],能够产生强磁各向异性,吸附于低维体系后可能制备出优质的自旋材料器件,目前越来二维纳米材料[1-4]在纳米电子学[5,6]和自旋越受重视[20].2009年,Shitade等[21]报道了5d过电子学[7-9]中都有很好的应用前景,因此针对二维

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本文编号：1262115